19.06.2023
ERA5 ist die fünfte Generation der globalen Wetter- und Klima-Reanalysen des Europäischen Zentrums für Mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF). Die ERA5-Daten werden als Teil des Copernicus Climate Change Service (C3S) erstellt und beispielsweise als Antriebsdaten für Klimamodellsimulationen, zur Modellevaluation oder zur Analyse von Klimatrends benötigt.
Aus diesem Grund stellte das DKRZ seinen Nutzer:innen bereits seit einigen Jahren ERA5-Zeitserien in der Originalauflösung über den Datenpool seines Hochleistungsrechners zur Verfügung. Zunächst umfasste dieser Datensatz den Zeitraum ab 1979.
Das DKRZ-Team hat in Abstimmung mit seinen Nutzer:innen auch die vor kurzem vom C3S veröffentlichte Erweiterung der ERA5-Zeitserien für die Jahre 1940 bis 1978 auf Levante übertragen und aufbereitet, um die komplette Zeitreihe von 1940 bis 2023 schnellstmöglich für die Forschung am DKRZ bereit zu stellen. Die Zeitreihe wird fortlaufend (monatlich) nach der Veröffentlichung durch C3S auch am DKRZ aktualisiert. Dieser Service ist nur durch die langfristige Unterstützung und Förderung des Wissenschaftlichen Lenkungsausschusses (WLA) des DKRZ möglich.
Für die Erstellung der neuesten Generation von Reanalysen ERA 5 werden sowohl Beobachtungsdaten als auch Modellsimulationen verwendet, um so konsistente globale Zeitreihen für ein breites Spektrum meteorologischer Parameter aufzustellen. Die Daten werden mit einer räumlichen Auflösung von ca. 31 km, 137 vertikalen Modellebenen mit stündlichen Zeitschritten erstellt und auf einem spektralen Gitter bzw. reduzierten Gaußgitter (T639/N320) auf dem MARS-System des ECMWF archiviert.
Als besonderen Service stellt das DKRZ einen Großteil dieser ERA5-Daten auf Levante zur Verfügung. Die Daten umfassen neben den bodennahen Analyse- und Vorhersagedaten auch Analysedaten auf Modell- und Druckleveln, auf welche über /pool/data/ERA5 effizient zugegriffen werden kann. Das DKRZ bietet eine detaillierte Dokumentation mit Beschreibung der Daten, Verzeichnisstruktur und Namenskonventionen. Für den einfachen Datenzugriff pflegt das DKRZ auch einen ERA5-intake-Katalog, über den Nutzer:innen die gewünschten Daten einfach finden, als Xarray-Objekt einlesen und für weitere Analysen verwenden können. Das DKRZ bietet auch für andere Datensätze, die unter /pool/data/ verfügbar sind, Intake-Kataloge an (siehe: Tutorials).
Zeitverlauf des Niederschlags im Großraum Hamburg (Deutschland), über den Zeitraum 1940 bis 2022, basierend auf ERA5-Daten, die vom DKRZ bereitgestellt werden. Die Werte beziehen sich auf den Niederschlag innerhalb einer 31 km x 31 km großen Gitterzelle, deren Gittermitte bei 53.536°N und 10.125° O liegt.
Die obere Abbildung zeigt den Verlauf der monatlichen Niederschlagsmengen pro Jahr als Heatmap. Die untere Abbildung stellt den Verlauf der Jahresniederschlagssummen dar. Ergänzend ist der lineare Trend eingezeichnet, zusammen mit seinem 95% Konfidenzintervall. Die lineare Trendanalyse ergibt, dass die Niederschlagsmenge im Großraum Hamburg über den Zeitraum 1940 bis 2022 im Mittel um 1.45 l/m2 (1.45 mm) pro Jahr zunimmt. Dieser positive Trend ist statistisch signifikant (Quelle: CC-BY NC-ND 4.0: DKRZ).
Die Nutzungsrechte an den EU-finanzierten ERA5-Daten unterliegen keinen besonderen Beschränkungen (siehe: Lizenz für Copernicus-Produkte). Wichtig ist jedoch, dass das C3S als Urheber genannt wird und die Daten, wie in der Dokumentation beschrieben, zitiert werden.
Das DKRZ informiert über die Mailingliste https://lists.dkrz.de/mailman/listinfo/era-data regelmäßig über aktuelle Änderungen des ERA5-Datensatzes.
Kontakt für weitere Informationen: ZGF0YUBka3J6LmRl