Auflösung
T21· 32 × 64
3D-GCM · 10 Schichten
M3 · ExoPlaSim T21 · 3D-Kontrast · optionales Modul · 2026-06-30
Gleiche Temperatur, anderes Klima.
M0, M1 und M2 rechnen vor allem mit Temperatur. M3 ist ein dreidimensionales Klimamodell mittlerer Komplexität — ExoPlaSim — und macht sichtbar, was eine globale Mitteltemperatur verschweigt. Eine CO2-Verdopplung erwärmt das Modell um rund 5 K; eine kleine Reduktion der Sonneneinstrahlung kühlt es um denselben Betrag. Zusammen heben sie sich in der Globaltemperatur fast vollständig auf — doch der Klimazustand darunter ist nicht derselbe. Diese Seite zeigt das mit echten Messfeldern, einer Response-Surface und einem Klima-Engineering-Szenario.
Die Modelle M0, M1 und M2 schauen vor allem auf die Temperatur. M3 ist ein echtes 3D-Klimamodell (ExoPlaSim) und zeigt, was eine reine Durchschnittstemperatur verschweigt: Mehr CO2 erwärmt die Erde um rund 5 Grad, eine etwas schwächere Sonne kühlt sie um denselben Betrag. Zusammen gleicht sich das in der Durchschnittstemperatur fast aus — und trotzdem ist das Klima darunter nicht dasselbe. Das zeigt diese Seite mit echten Karten, einer Antwortfläche und einem Geoengineering-Szenario.
Laufzeit · Fenster
35 J· last10
Gleichgewichts-Standard
Rechenweise
seriell· ncpus=1
≈ 1.85 h / Lauf
Kernbefund
Kompensation≠ Gleichheit
Träger: Niederschlag + Eis
§ 01 Einordnung · warum ein drittes Dimension dazukommt
M3 ist ein Kontrast, keine neue Wahrheitsebene.
Die Energiebilanz-Modelle der Pipeline — M0 (0D), M1 (1D) und M2 (2D) — sind das validierte Rückgrat des Projekts. Sie beantworten ihre Fragen sauber, aber sie rechnen im Kern mit Temperatur. Was sie strukturell nicht zeigen können: ob sich bei gleicher globaler Mitteltemperatur das übrige Klima verschiebt — der Niederschlag, das Meereis, die räumlichen Muster. Genau diese Lücke füllt M3.
M3 nutzt ExoPlaSim, ein dreidimensionales Klimamodell mittlerer Komplexität (intermediate-complexity GCM). Es löst eine echte Atmosphärendynamik über Höhe, Breite und Länge — und liefert damit Felder, die ein gemitteltes Energiebilanzmodell nicht hat. Der Preis dafür ist Rechenzeit: ein einziger 35-Jahre-Lauf braucht seriell knapp zwei Stunden.
Kurz gesagt: M0/M1/M2 sagen dir, wie warm es im Mittel wird. M3 sagt dir, wie sich das Klima als Ganzes verschiebt — auch dann, wenn die Durchschnittstemperatur gleich bleibt.
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M3 steht neben der validierten Matrix, nicht darin.Es hat kein literaturgestütztes Unsicherheitsband (kein belegtes P1), seine Szenarien haben Stress-/Szenariocharakter (P2), und es folgt einem anderen Modellparadigma. M3 ist Modellverhalten unter Annahmen — keine Prognose. Die validierte Hauptaussage des Projekts ruht weiter auf M0/M1/M2.
M3 steht neben den geprüften Modellen, nicht über ihnen.Es hat kein abgesichertes Unsicherheitsband, seine Szenarien sind bewusste Stresstests, und es rechnet nach einem anderen Prinzip. M3 zeigt Modellverhalten unter Annahmen — keine Vorhersage. Die gesicherte Hauptaussage des Projekts ruht weiter auf M0/M1/M2.
§ 02 Modellhierarchie · vom Punkt zum Volumen
M0 ein Punkt, M1 eine Linie, M2 eine Fläche — M3 ein Volumen.
Die ZQS-Modelle bilden eine Treppe wachsender Auflösung. Jede Stufe fügt eine Dimension und damit eine neue Klasse von Fragen hinzu. M3 ist die optionale 3D-Spitze: ExoPlaSim löst die Atmosphäre nicht nur über die Erdoberfläche, sondern auch vertikal über zehn Schichten.
Stell dir eine Treppe vor: ein Punkt, eine Linie, eine Landkarte, schließlich ein dreidimensionaler Körper mit Höhe. Jede Stufe sieht etwas, das die vorige nicht sehen konnte.
M0 · 0D1 Punkt
N = 1
M1 · 1DBreitenringe
N_φ = 65
M2 · 2DBreite × Länge
2D-Gitter
M3 · 3D+ Höhe (10 Schichten)
32 × 64 × 10
In M3 ist die Temperatur nur noch eine von vielen Diagnostik-Größen. Daneben stehen Niederschlag, Meereisbedeckung, der Äquator-Pol-Gradient und die Strahlungsbilanz am Oberrand der Atmosphäre — alle aus dem vollen 3D-Feld abgeleitet. Erst diese Vielfalt erlaubt die zentrale Beobachtung der Seite.
In M3 zählt nicht mehr nur die Temperatur. Das Modell liefert auch Niederschlag, Meereis und Muster über die ganze Erde — und genau diese Vielfalt führt zur Hauptbeobachtung dieser Seite.
§ 03 Methodik · ein eingefrorener Standard
Sauberer Standard, damit Läufe vergleichbar sind.
Alle produktiven M3-Läufe verwenden dieselbe Konfiguration: ExoPlaSim in T21 (32 × 64 Gitterpunkte), zehn atmosphärische Schichten, 35 Modelljahre Laufzeit, ausgewertet über die letzten zehn Jahre. Diese Wahl ist geprüft: Bei 20 Jahren ist das Kontrollklima noch nicht vollständig eingeschwungen, bei 35 Jahren schon. Das Zehn-Jahres-Fenster erwies sich gegenüber einem Zwanzig-Jahres-Fenster als robust (Hauptsignal-Drift unter 0.1 K).
Zwei Antriebe werden genutzt: eine CO2-Verdopplung über die Strahlungs-Namelist (300 → 600 ppmv) und eine Skalierung der Solarkonstante (solar_scale) als idealisierter Strahlungsantrieb. Die Läufe sind seriell, da keine MPI-Umgebung verfügbar war; mehrere unabhängige Läufe werden als getrennte Prozesse parallel ausgeführt.
Damit man Läufe fair vergleichen kann, läuft jeder M3-Lauf nach demselben Rezept: gleiche Auflösung, 35 Jahre lang, ausgewertet über die letzten zehn. Verändert wird nur das, was untersucht wird — mehr CO2 oder eine etwas schwächere Sonne.
Anders als M0–M2 hat M3 keine geschlossene Energiebilanz-Formel: ExoPlaSim integriert die vollständigen primitiven Gleichungen der Atmosphäre (Impuls, Masse, Energie, Feuchte) numerisch auf dem 3D-Gitter. Die kompakte Antwortfläche in § 04 ist die empirische Beziehung, die aus diesen Läufen folgt.
Anders als M0–M2 lässt sich M3 nicht in eine einzige Formel pressen: Das 3D-Modell rechnet die volle Physik der Atmosphäre Schritt für Schritt aus. Die einfache Faustformel in § 04 fasst nur zusammen, was am Ende dabei herauskommt.
§ 04 CO2-Verdopplung · 3D & Heatmap
Zwölf echte Läufe spannen eine Antwortfläche auf.
Ein Screening über zwölf Punkte im Raum aus CO2-Faktor und Solar-Skalierung zeichnet das Antwortverhalten nach. Jeder Punkt ist ein vollständiger, eigener ExoPlaSim-Lauf — keine Interpolation, keine Statistik. Aus diesen zwölf Messpunkten ergibt sich eine erstaunlich glatte, nahezu bilineare Fläche: rund +5.1 K pro CO2-Verdopplung und rund −2.7 K pro Prozent Solar-Reduktion. Daraus folgt die Faustregel: eine Solar-Reduktion um 2 % entspricht etwa einer CO2-Verdopplung.
Wir haben das Modell zwölf Mal gerechnet — mit unterschiedlich viel CO2 und unterschiedlich starker Sonne. Trägt man die Ergebnisse auf, entsteht eine glatte Fläche: Mehr CO2 hebt die Temperatur, eine schwächere Sonne senkt sie. Beide Effekte sind fast geradlinig — und heben sich an einer bestimmten Linie genau auf.
M3 · Response-Surface
ΔTglob ≈ 5.1 · log₂(C⁄C₀) − 2.7 · Δs%
ΔTglob
Änderung der globalen Mitteltemperatur gegenüber dem Kontrolllauf P0 (in Kelvin).
C⁄C₀
CO2-Faktor — das Vielfache des Kontroll-CO2. Rund +5.1 K je Verdopplung, an den Polen verstärkt.
Δs%
Solar-Reduktion in Prozent. Rund −2.7 K je Prozent — daraus die Faustregel: −2 % Solar ≈ eine CO2-Verdopplung.
Exakter Kleinste-Quadrate-Fit aus den zwölf Läufen: ΔT = 7.39 · ln(C⁄C₀) + 273.45 · (s − 1) + 0.14 (r² ≈ 0.999, explorativ, ausdrücklich kein trainiertes Surrogat). Die Koeffizienten stehen auch unter Pools & Formeln.
FIG · M3/01 · Response-Surface ΔTglob (3D)
ΔGMT über CO2-Faktor × Solar-Skalierung.
Messpunkt (echter Lauf)
bilineare Fit-Fläche
Lesart. Die Höhe (und Farbe) jedes Gitterpunkts ist die globale Temperaturänderung gegenüber dem Kontrolllauf P0. Die Fläche steigt mit CO2 und fällt mit sinkender Solar-Skalierung. Wo sie die Nullebene schneidet, kompensieren sich beide Antriebe — das ist die Kompensationslinie. Die Fläche ist explorativ (r² ≈ 0.999 über die zwölf Punkte), ausdrücklich kein trainiertes Surrogat und kein P1-Unsicherheitsmodell.
So liest man's. Höhe und Farbe zeigen, wie stark sich die Temperatur ändert. Nach hinten steigt das CO2, zur Seite ändert sich die Sonne. Wo die Fläche die Null-Ebene durchstößt, gleichen sich beide aus — die Kompensationslinie. Die Fläche veranschaulicht nur die zwölf echten Läufe.
FIG · M3/02 · Heatmap ΔTglob
Dieselben Daten von oben gesehen.
Lesart. Die Heatmap ist die Aufsicht auf dieselbe Fläche: warme Farben = Erwärmung, kalte = Abkühlung. Die zwölf realen Läufe sind als Punkte markiert; die gestrichelte Linie ist die Kompensationslinie (ΔT = 0). Der Punkt bei 2×CO2 + Solar 0.98 liegt fast genau darauf: ΔT ≈ −0.22 K.
So liest man's. Dieselbe Fläche von oben betrachtet: warme Farben heißt wärmer, kalte Farben kälter. Die Punkte sind die echten Läufe, die gestrichelte Linie markiert den Ausgleich. Beim Punkt 2×CO2 mit etwas schwächerer Sonne bleibt fast nichts übrig: ΔT ≈ −0.22 K.
CO2-Verdopplung · vs P0
Erwärmung ΔT
+5.00K
polar_amp ≈ 1.88
2×CO2 bei voller Sonne. Die Erwärmung ist polverstärkt — die Pole reagieren stärker als die Tropen.
Solar −2 % · vs P0
Abkühlung ΔT
−5.34K
polar_amp ≈ 1.54
solar_scale = 0.98 bei normalem CO2. Eine 2-%-Reduktion kühlt etwa so stark, wie eine CO2-Verdopplung wärmt.
Kombination · vs P0
Rest ΔT
−0.22K
am Kompensationsknoten
2×CO2 + Solar 0.98. Die globale Mitteltemperatur ist fast zurückgesetzt — fast, denn ein kleines reales Rest-Cooling bleibt (§ 06).
§ 05 Echte Messfelder · wo die Erwärmung sitzt
Ein 3D-Modell liefert Karten, keine Mittelwerte.
Die folgenden Felder sind echte ExoPlaSim-Ausgaben: die Klimatologie der bodennahen Lufttemperatur (tas), flächentreu gemittelt. Links das Kontrollklima P0 als absolute Temperatur — eine erkennbare Erde mit warmen Tropen und kalten Polen. Rechts die Temperaturänderung der CO2-Verdopplung: überall positiv, aber an den Polen deutlich stärker als in den Tropen. Das ist die Polar-Amplifikation als Karte, nicht als Zahl.
Hier siehst du echte Modell-Landkarten. Links die normale Welt (warme Tropen, kalte Pole). Rechts, wo die CO2-Verdopplung wie stark erwärmt: überall, aber an den Polen am meisten.
FIG · M3/03b · Kontrollklima auf der Erdkugel
tas-Klimatologie P0 — rotierende orthographische Projektion.
Lesart. Dasselbe reale Kontroll-Temperaturfeld wie in der flachen Karte unten, hier orthographisch auf die Kugel projiziert: warme Tropen, kalte Pole, die Land-See-Verteilung als Temperaturmuster erkennbar. Die langsame Drehung dient nur der räumlichen Anschauung — gezeigt ist eine Messgröße (35-Jahr-Gleichgewicht, last10, flächentreu gemittelt), kein zeitlicher Verlauf und keine Prognose.
So liest man's. Das ist die echte, vom Modell berechnete Durchschnitts-Temperatur der Erde — auf eine drehende Kugel gelegt. Warm am Äquator, kalt an den Polen. Die Drehung ist nur zum Anschauen; sie zeigt keinen Zeitverlauf, sondern den mittleren Zustand.
FIG · M3/03 · Interaktives Temperaturfeld
tas-Klimatologie — umschaltbar.
Lesart. Wähle ein Feld: das Kontrollklima (absolute Temperatur), die CO2-Erwärmung, den Kompensations-Rest oder die Niederschlagsverschiebung. Die Land-See-Kontur dient nur der Orientierung.
So liest man's. Such dir oben ein Feld aus: das normale Klima, die CO2-Erwärmung, den Rest nach dem Ausgleich oder die Niederschlagsverschiebung. Die dünne Linie zeigt nur, wo Land und Meer liegen.
FIG · M3/04 · Zonale Temperaturänderung
ΔT gemittelt über alle Längen, je Breite.
Lesart. Jede Kurve ist die zonal gemittelte Temperaturänderung über die geographische Breite (35-Jahr-Gleichgewicht, last10). 2×CO2 erwärmt überall, mit klaren Spitzen an den Polen (+10 … +11 K) gegenüber den Tropen (+3 K). Solar −2 % spiegelt das als Abkühlung. Die Kombination bleibt nahe null — mit einer kleinen, aber kohärenten Reststruktur.
So liest man's. Jede Linie zeigt, wie stark sich die Temperatur auf jedem Breitengrad ändert. Mehr CO2 (orange) erwärmt überall, an den Polen am meisten. Eine schwächere Sonne (blau) kühlt fast spiegelbildlich. Zusammen bleibt nahezu eine Nulllinie.
Hinweis zur Methodik: Die Skalar-Kennzahlen dieser Seite (ΔT, polar_amp, S/N …) stammen aus dem kanonischen 35-Jahr-Gleichgewicht (last10). Die absolute Kontrollkarte ist ebenfalls das 35-Jahr-Gleichgewicht; die Differenzkarten stammen aus dem konsistenten lokalen 20-Jahr-Pilotfenster (die 35-Jahr-Störungsfelder liegen als Rohdaten außerhalb des Repos). Die räumliche Struktur ist fenster-robust; die absolute Magnitude im 20-Jahr-Fenster ist etwas kleiner als im Gleichgewicht.
Kurz zur Methode: Die genauen Kennzahlen stammen aus dem langen 35-Jahr-Lauf. Die Karten der Unterschiede kommen aus einem etwas kürzeren Lauf — das Muster stimmt, die genaue Stärke ist dort etwas kleiner.
§ 06 Kompensation · die Pointe des Moduls
Gleiche globale Mitteltemperatur ist nicht gleicher Klimazustand.
Das ist die didaktische Hauptaussage von M3. Die Kombination aus CO2-Verdopplung und 2-%-Solar-Reduktion setzt die globale Mitteltemperatur fast vollständig zurück (ΔT ≈ −0.22 K). Aber das Klima darunter ist verschoben: Der globale Niederschlag bleibt um etwa −0.05 mm/Tag verändert, und die räumlichen Felder zeigen ein anderes Muster. Eine zurückgesetzte Temperatur bedeutet eben nicht denselben Zustand.
Auch wenn die Durchschnittstemperatur fast wieder stimmt: Das Klima ist nicht dasselbe. Vor allem der Niederschlag verschiebt sich — und das bleibt messbar, selbst wenn das Thermometer im Mittel fast unverändert anzeigt.
FIG · M3/05 · Kompensation — Temperatur-Rest
2×CO2 + Solar 0.98 minus P0.
Die Temperaturänderung ist nahezu null und ohne klares Vorzeichenmuster — die Kompensation funktioniert in der Temperatur. 20-Jahr-Pilotfenster
Beim Temperatur-Rest ist fast nichts übrig — der Ausgleich klappt bei der Temperatur gut. 20-Jahr-Pilotfenster
FIG · M3/06 · Kompensation — Niederschlags-Rest
Dasselbe Szenario, Niederschlag.
Der Niederschlag dagegen zeigt eine kohärente räumliche Verschiebung — der Träger des „gleiche Temperatur, anderer Zustand"-Befundes. 20-Jahr-Pilotfenster
Beim Niederschlag dagegen bleibt ein klares Muster übrig — genau das ist der Beleg: gleiche Temperatur heißt noch nicht gleiches Klima. 20-Jahr-Pilotfenster
§ 07 Ensemble · was ist robust, was rauscht?
Ein kleines Ensemble trennt Signal von Rauschen.
Ist das Niederschlags-Residuum ein echtes Signal oder nur interne Modellschwankung? Um das zu prüfen, wurde der Kompensationsfall als kleines Ensemble gerechnet — drei Mitglieder je Gruppe, erzeugt über verschiedene Zufallssaaten. (Wichtig: bloße Wiederholungsläufe ohne geänderte Saat sind in ExoPlaSim bit-identisch und bilden kein Ensemble.) Das Verhältnis aus Signal und Rauschen trennt dann das Belastbare vom Zufall.
Um sicher zu sein, dass ein Effekt echt ist und kein Zufall, haben wir das Szenario mehrfach mit leicht anderem Start gerechnet. Effekte, die jedes Mal auftauchen, sind verlässlich; Effekte, die wackeln, sind Rauschen.
FIG · M3/07 · Signal-Rausch-Verhältnis
Kompensationsfall (Combined) vs P0 · je Diagnostik.
Lesart. Niederschlag (S/N ≈ 14) und Meereis (≈ 5.8) sind klar belastbar; das kleine Rest-Cooling der Temperatur (≈ 6.3) ebenfalls. Dagegen sind Äquator-Pol-Gradient, räumliche Varianz und Strahlungsbilanz mit S/N um 1 nicht von interner Variabilität zu unterscheiden — sie werden nicht interpretiert. Eine Kontrolle am großen CO2-Signal (S/N 20 … 100) zeigt: die Methode erkennt echte Signale sehr wohl; im Kompensationsfall sind die Mustergrößen also tatsächlich rauschdominiert.
So liest man's. Je länger der Balken, desto verlässlicher der Effekt. Niederschlag und Meereis (und das kleine Rest-Cooling) sind klar verlässlich. Die übrigen Größen sind zu klein, um sie vom Zufall zu trennen — sie werden bewusst nicht gedeutet. Am großen CO2-Effekt sieht man: Die Methode erkennt echte Signale sehr wohl.
◆
Der Träger des Befundes ist die Hydrologie — Niederschlag und Meereis — nicht das Temperaturmuster.Damit ist die „gleiche Temperatur ≠ gleicher Zustand"-Aussage nicht nur eine schöne Karte, sondern ein robustes, ensemble-geprüftes Ergebnis. Die räumlichen Temperatur-Muster im Kompensationsfall sind dagegen zu klein, um sie vom Rauschen zu trennen.
Getragen wird der Befund vom Wasserkreislauf — Niederschlag und Meereis — nicht vom Temperaturmuster.Deshalb ist „gleiche Temperatur ≠ gleiches Klima" nicht nur eine schöne Karte, sondern ein mehrfach geprüftes Ergebnis. Die Temperatur-Muster selbst sind im Ausgleichsfall zu klein, um sie sicher vom Rauschen zu trennen.
§ 08 Klima-Engineering · die Idee hinter der Solar-Reduktion
Was bedeutet es, die Sonne zu dimmen?
Die Solar-Reduktion in M3 ist kein abstrakter Knopf — sie ist ein idealisiertes Modell für eine real diskutierte Idee: Solar Radiation Management (SRM), das gezielte Abschwächen der einfallenden Sonnenstrahlung, um die CO2-Erwärmung zu überdecken. Der prominenteste Vorschlag ist die stratosphärische Aerosol-Injektion: feine reflektierende Schwefelpartikel in der oberen Atmosphäre, die einen Teil des Sonnenlichts zurückwerfen — nach dem Vorbild großer Vulkanausbrüche, die nachweislich global kühlen (Crutzen 2006).
Die „schwächere Sonne" im Modell steht für eine echte Geoengineering-Idee: Man könnte winzige reflektierende Partikel in die hohe Atmosphäre bringen, die etwas Sonnenlicht zurückwerfen — so wie es ein großer Vulkanausbruch tut, der die Erde vorübergehend abkühlt. Damit ließe sich die CO2-Erwärmung theoretisch überdecken.
Das Szenario · und was unser Modell ehrlich kann
Die Idee. Wenn das CO2 schon hoch ist und schwer zu senken, könnte man die Erwärmung durch eine künstlich reduzierte Sonneneinstrahlung maskieren. In M3 sieht man, wie gut das im globalen Mittel funktioniert: eine 2-%-Reduktion gleicht eine CO2-Verdopplung in der Temperatur fast exakt aus.
Der Haken. Genau hier setzt die Kernaussage an: Die Temperatur ist ausgeglichen, der Klimazustand nicht. Niederschlag und Meereis bleiben verschoben (§ 06/§ 07). Das deckt sich mit der Fachliteratur — SRM kann die Temperatur regeln, nicht aber alle Klimagrößen gleichzeitig auf den Ausgangszustand zurückbringen (National Academies 2021).
Was M3 bewusst NICHT tut. ExoPlaSim besitzt zwar ein Aerosolmodul, aber keine belegte Optik für stratosphärisches Sulfat. Ein „echter" SRM-Lauf hätte erfundene optische Parameter erfordert — das verstößt gegen die Projektregel, keine Werte zu erfinden. Deshalb bleibt solar_scale ein transparenter, global-uniformer Strahlungs-Proxy, ausdrücklich gekennzeichnet — und ausdrücklich kein realistisches Geoengineering-Modell. Echte SRM-Szenarien wären räumlich und saisonal strukturiert, mit eigenen Risiken für Ozonschicht, Niederschlagsmuster und Regionen.
Was M3 bewusst NICHT tut. Ein „echter" Aerosol-Eingriff bräuchte Materialwerte, die für das Modell nicht belegt sind — und erfundene Zahlen sind im Projekt verboten. Deshalb ist die „schwächere Sonne" hier nur ein ehrlich gekennzeichneter, gleichmäßiger Ersatzregler — ausdrücklich kein realistisches Geoengineering-Modell. Ein echter Eingriff wäre räumlich und über das Jahr ungleich verteilt, mit eigenen Risiken für Ozonschicht und Regenmuster.
Und wie würde man die Sonne real „dimmen“?
Drei ernsthaft diskutierte Wege. (1) Stratosphärische Aerosol-Injektion (SAI) — reflektierende Schwefelpartikel, per Spezialflugzeug in rund 20 km Höhe ausgebracht; eine Taktik- und Kostenstudie hält das für technisch vorstellbar, verlangt aber eine neuartige Hochflieger-Flotte und zweistellige Milliardenbeträge pro Jahr (Smith & Wagner 2018). (2) Aufhellung mariner Wolken — feiner Meerwasser-Sprühnebel macht niedrige Ozeanwolken reflektierender (Latham et al. 2008). (3) Weltraum- und Albedo-Konzepte — Reflektoren oder Oberflächen-Eingriffe, schon früh als „Geoengineering“ katalogisiert (Keith 2000). Unsere global gleichmäßige Solar-Reduktion ist eine idealisierte Toy-Version genau solcher Eingriffe.
Genau das wird auch modelliert. Koordinierte Klimamodell-Vergleiche reduzieren die einfallende Sonnenstrahlung, um eine CO2-Erwärmung auszugleichen — das ist das Standard-Experiment des Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP) (Kravitz et al. 2011). M3 macht qualitativ dasselbe mit einem einfacheren Modell und gröberer Auflösung.
Und trotzdem umstritten. Selbst wenn es technisch machbar wäre, bleibt SRM riskant: der Termination-Shock (§ 09), regional ungleiche Wirkung, mögliche Schäden an der Ozonschicht und eine schwierige internationale Steuerung — und vor allem entzieht es kein CO2, sodass die Ozeanversauerung weiterläuft (Robock 2008; National Academies 2021). SRM ist kein Ersatz für Emissionsminderung, allenfalls eine umstrittene Ergänzung.
Wie ginge das in echt? Drei Ideen werden ernsthaft diskutiert: (1) Spezialflugzeuge bringen reflektierende Partikel in rund 20 km Höhe — laut einer Kostenstudie technisch vorstellbar, aber teuer und mit neuartigen Flugzeugen (Smith & Wagner 2018). (2) Feiner Meerwasser-Sprühnebel macht tiefe Meereswolken heller (Latham u. a. 2008). (3) Reflektoren im Weltall (Keith 2000). Unsere „schwächere Sonne“ ist eine stark vereinfachte Version solcher Eingriffe — und genau solche Solar-Reduktionen werden auch in großen Modellvergleichen getestet (GeoMIP, Kravitz u. a. 2011).
Trotzdem umstritten. Selbst wenn es technisch ginge: Schaltet man es ab, springt die Wärme zurück (§ 09); die Wirkung ist regional ungleich; die Ozonschicht könnte leiden; und vor allem holt es kein CO2 aus der Luft — die Meere versauern weiter (Robock 2008; National Academies 2021). Es ist kein Ersatz dafür, weniger CO2 auszustoßen.
Diese ehrliche Begrenzung ist selbst eine Lehre: Ein Modell darf eine Idee nur so weit darstellen, wie seine Bausteine es belegen. M3 zeigt das Prinzip der Kompensation und ihre Fragilität — nicht eine einsatzfähige Geoengineering-Prognose. Die nächste Sektion macht die Fragilität sichtbar.
Auch das ist eine Lehre: Ein Modell sollte eine Idee nur so weit zeigen, wie seine Bausteine es wirklich hergeben. M3 zeigt das Prinzip der Kompensation und wie zerbrechlich sie ist — keine fertige Geoengineering-Vorhersage. Die nächste Sektion macht diese Zerbrechlichkeit sichtbar.
§ 09 Termination-Shock · was, wenn der Proxy wegfällt?
Eine kompensierte Temperatur ist fragil.
Ein idealisierter Stresstest: Nach 35 Jahren im kompensierten Zustand (2×CO2 + Solar 0.98) wird die Solar-Reduktion abrupt entfernt — die Sonne kehrt auf 100 % zurück, das CO2 bleibt verdoppelt. Das Modell läuft 20 weitere Jahre. Das Ergebnis: Die zuvor ausgeglichene Temperatur schnappt nach oben. Schon im ersten Jahr springt sie um +0.71 K, sie erwärmt sich mit rund +0.58 K/Jahr, und nach 20 Jahren sind etwa 98 % der vollen CO2-Erwärmung wiedererlangt.
Was passiert, wenn man die künstlich gedimmte Sonne plötzlich abschaltet, während das CO2 hoch bleibt? Die mühsam ausgeglichene Temperatur springt rasch nach oben — innerhalb von 20 Jahren ist fast die volle CO2-Erwärmung wieder da. Die Kompensation war nur geliehen.
FIG · M3/08 · Termination-Shock — Zeitreihe
Globale Mitteltemperatur und Strahlungsbilanz um die Termination.
Lesart. Die durchgezogene Kurve ist die globale Mitteltemperatur, die zweite Achse zeigt die Strahlungsbilanz am Oberrand (TOA). Im kompensierten Gleichgewicht liegt die TOA-Bilanz nahe null; an der Termination springt sie abrupt auf +3.64 W/m² (Energieaufnahme, die die Erwärmung treibt) und relaxiert mit Annäherung an das neue Gleichgewicht zurück. Stützpunkte aus dem Bericht; die volle 55-Jahr-Reihe liegt als Rohdaten außerhalb des Repos. Idealisierter 1-Jahr-Sprung, Toy-Szenario (P2).
So liest man's. Die orange Kurve ist die Temperatur, die blaue zeigt, ob die Erde im Gleichgewicht ist (Energiebilanz). Solange ausgeglichen wird, ist die Bilanz fast null. Im Moment des Abschaltens springt sie nach oben — die Erde nimmt Energie auf und erwärmt sich, bis ein neues Gleichgewicht erreicht ist. Stark vereinfachter Test (P2).
Der Befund deckt sich mit der Termination-Shock-Literatur (Parker & Irvine 2018): Wird ein kompensierender Strahlungsantrieb plötzlich beendet, während die Treibhausgase hoch bleiben, droht eine rasche, schwer beherrschbare Erwärmung. Didaktisch heißt das: Eine durch einen negativen Antrieb „kompensierte" Temperatur ist kein stabiler Ersatz für ein niedriges CO2-Niveau — sie ist an die Fortdauer des Antriebs gebunden. Dies ist ein Toy-Lauf, kein Termination-Risk- oder Governance-Modell; der abrupte Ein-Jahres-Sprung ist eine Idealisierung.
Das passt zur Fachliteratur: Schaltet man einen kühlenden Eingriff plötzlich ab, während das CO2 hoch bleibt, drohen rasche Temperatursprünge. Eine so „ausgeglichene" Temperatur ist also kein sicherer Ersatz für wenig CO2 — sie hält nur, solange der Eingriff läuft. (Vereinfachter Test, keine Prognose.)
§ 10 Grenzen · was M3 nicht leistet
Ehrliche Abgrenzung.
Die Aussagekraft von M3 ist klar begrenzt. Es ist ein einzelnes Modell in einer einzigen, groben Auflösung (T21) mit je einer Realisierung pro Szenario (das Ensemble umfasst drei Mitglieder). Es gibt kein literaturgestütztes Unsicherheitsband (kein P1), kein Monte-Carlo-Sampling, kein vollständiges GCM-Ensemble. Ein echtes Aerosol-SRM ist nicht umgesetzt. Die absoluten Temperaturwerte sind grob; belastbar sind die Differenzen zwischen Szenarien, nicht die Absolutwerte. Transiente Raten — wie im Termination-Lauf — sind modell- und auflösungsabhängig.
Wichtig: M3 ist ein einzelnes, grob aufgelöstes Modell. Es ist keine Vorhersage. Verlässlich sind die Unterschiede zwischen Szenarien (etwa: CO2 wärmt die Pole stärker), nicht die genauen absoluten Werte. Und das Geoengineering ist nur stark vereinfacht dargestellt.
§ 11 Quellen · Modell & Klima-Engineering
Belege im vorhandenen Stil.
M3 nutzt ExoPlaSim/PlaSim als Modellbasis; die Klima-Engineering-Einordnung stützt sich auf die etablierte SRM-Fachliteratur. Die projektinternen M3-Protokolle dokumentieren jede Phase auditierbar.
Modell · GCM
Planet Simulator / ExoPlaSim
Fraedrich et al. (2005), Meteorol. Z.; Paradise et al. (2022), ExoPlaSim, MNRAS — Klimamodell mittlerer Komplexität.
SRM · Grundlage
Albedo Enhancement by Stratospheric Sulfur Injections
Crutzen, P. J. (2006). Climatic Change 77, 211–220.
SRM · Governance
Reflecting Sunlight: Recommendations for Solar Geoengineering Research
National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (2021). National Academies Press.
SRM · Termination
The Risk of Termination Shock From Solar Geoengineering
Parker, A. & Irvine, P. J. (2018). Earth's Future 6, 456–467.
SRM · Umsetzung & Kosten
Stratospheric Aerosol Injection Tactics and Costs in the First 15 Years of Deployment
Smith, W. & Wagner, G. (2018). Environ. Res. Lett. 13, 124001 — konkrete Liefertaktik (Hochflieger) und Kostenrahmen.
SRM · Methode (Wolken)
Global Temperature Stabilization via Controlled Albedo Enhancement of Low-Level Maritime Clouds
Latham, J. et al. (2008). Phil. Trans. R. Soc. A 366, 3969–3987 — Marine Cloud Brightening als alternative SRM-Methode.
SRM · Überblick & Methoden
Geoengineering the Climate: History and Prospect
Keith, D. W. (2000). Annu. Rev. Energy Environ. 25, 245–284 — Methodenüberblick (inkl. Weltraum-/Albedo-Konzepte) und Geschichte.
SRM · Modellvergleich
The Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP)
Kravitz, B. et al. (2011). Atmos. Sci. Lett. 12, 162–167 — standardisierte Klimamodell-Experimente mit Solar-Reduktion (der Forschungskontext von M3).
SRM · Kritik
20 Reasons Why Geoengineering May Be a Bad Idea
Robock, A. (2008). Bull. At. Sci. 64(2), 14–18 — Risiken und Einwände gegen SRM (Governance, Regionen, Ozon, kein CO₂-Entzug).
Projektinterne Belege: docs/M3_PROTOCOL_INDEX.md (Audit-Trail aller Phasen), docs/M3_SYNTHESIS_REPORT.md (fachliche Synthese), docs/M3_CLAIM_EVIDENCE_TABLE.md (Beleg je Aussage), docs/M3_AEROSOL_SRM_DECISION.md (warum kein Fake-Aerosol-SRM). Alle Zahlen dieser Seite stammen aus den committeten M3-Ergebnis-JSONs (Response-Surface, Gleichgewichts-Vergleiche, Ensemble) bzw. dem Termination-Bericht.
M3 · optionales 3D-Kontrastmodul
Mehr Modellkomplexität zeigt: gleiche globale Mitteltemperatur ist nicht gleicher Klimazustand.
Eine CO2-Verdopplung und eine Solar-Reduktion heben sich in der Globaltemperatur fast auf — der resultierende Zustand aber ist ein anderer, getragen vor allem von Niederschlag und Meereis. Und er ist fragil: Fällt der kompensierende Antrieb weg, schnappt das System in den vollen CO2-Zustand zurück. M3 bleibt ein optionaler, kontrastiver Zusatz — die validierte Aussage des Projekts ruht auf M0/M1/M2. Keine dieser Zahlen ist eine Klimaprognose.