Original paper

Evaluation of the precipitation for South-western Germany from high resolution simulations with regional climate models

Feldmann, Hendrik; Früh, Barbara; Schädler, Gerd; Panitz, Hans-Jürgen; Keuler, Klaus; Jacob, Daniela; Lorenz, Philip

Meteorologische Zeitschrift Vol. 17 No. 4 (2008), p. 455 - 465

published: Aug 25, 2008

DOI: 10.1127/0941-2948/2008/0295

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Abstract

Precipitation data from long-term high-resolution simulations with two regional climate models (CLM and REMO) are evaluated using a climatology based on observations for south-western Germany. Both models are driven by a present day climate forcing scenario from the global climate model ECHAM5. The climatological evaluation shows a strong seasonal dependence of the model deficiencies. In spring and summer there are relatively small differences between simulation results and observations. But during winter both the regional models and ECHAM5 strongly overestimate the precipitation. The frequency distributions of the model results agree well with observed data. An overestimation of the precipitation at the upwind sides of mountainous areas occurs in the regional simulations. We found that the coupling of the regional models to the driving model is stronger in winter than in summer. Therefore, in winter the large scale model have a larger impact on the performance of the regional simulations. During summer the benefit of regional climate simulations is higher.

Kurzfassung

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Ergebnisse der Evaluierung des Niederschlags von zwei hoch aufgelösten Simulationen mit den regionalen Klimamodellen CLM und REMO für die Region Südwest-Deutschland. Dazu wurde eine auf Beobachtungen basierende Klimatologie benutzt. Die Randwerte beider regionalen Modelle stammen von dem globalen Klimamodell ECHAM5, welches Antriebsdaten für das zwanzigste Jahrhundert verwendet. Die klimatologische Evaluierung zeigt eine starke jahreszeitliche Abhängigkeit der Übereinstimmung. Beide regionalen Modelle zeigen geringe Abweichungen zu den Beobachtungen im Frühjahr und Sommer. Im Winter allerdings überschätzen sowohl CLM und REMO als auch ECHAM5 die Niederschläge deutlich. Die Häufigkeitsverteilung des Niederschlags stimmt bei den Modellergebnissen gut mit den Beobachtungen überein. In den regionalen Simulationen tritt eine Überschätzung der Niederschläge an den windwärts gelegenen Seiten von gebirgigen Regionen auf. Die vorliegende Studie zeigt, dass die Kopplung zwischen regionalem und globalem Modell im Winter stärker ist als im Sommer. Daher hat das Verhalten des globalen Modells im Winter einen größeren Einfluss. Im Sommer ist der Gewinn durch die regionalen Klimasimulationen höher.