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Unser Interesse an der 础迟尘辞蝉辫丑盲谤别苍辫丑测蝉颈办 konzentriert sich auf die Wechselwirkungen zwischen der Zusammensetzung und der Dynamik der Atmosph盲re von der Wetter- bis zur Klimaskala. Wir suchen Antworten auf Fragen zur Rolle von Aerosolen und Zirkulation im regionalen Klima, einschlie脽lich der Verbindungen zum Wasserkreislauf, Wechselwirkungen mit Landprozessen und Auswirkungen auf die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen. Eine St盲rke unserer Arbeit ist die Verkn眉pfung des physikalischen Verst盲ndnisses von Wetterprozessen mit klimatologischen Bewertungen von der geologischen Vergangenheit bis zum heutigen Klimawandel. Nachfolgend geben wir einen Eindruck von unseren Forschungsthemen, die zusammen einen Beitrag zu den physikalischen Grundlagen des Klimawandels leisten sollen.
Forschungsthemen
Vergangenes und modernes Klima
Wir f眉hren Klimamodellexperimente durch und vergleichen sie, um besser zu verstehen, wie das Erdsystem auf St枚rungen unter modernen Bedingungen und in w盲rmeren Welten der Vergangenheit und Zukunft reagiert. Ein Schwerpunkt ist der Einfluss von Ver盲nderungen der atmosph盲rischen Zusammensetzung und der Sonnenstrahlung auf den Strahlungsantrieb und die damit verbundenen Klimareaktionen, wie z. B. die Zirkulation in Atmosph盲re und Ozean. Wir untersuchen auch die Rolle der Zirkulation bei extremen Wetterereignissen,z. B. die Auswirkungen der Meeresoberfl盲chentemperatur auf Hitzewellen und synoptische Wettereinfl眉sse auf Extreme in der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Europa. Ein weiteres Beispiel ist unsere Forschung zur Quantifizierung von Modellunterschieden, z. B. f眉r Aerosole und Regen, und zum Verst盲ndnis von Modellunterschieden im Strahlungsantrieb von Aerosolen. Hier nutzen wir unter Anderen Klimamodelle wie sie in den Sachstandsberichten des Weltklimarats verwendet werden.
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Nat眉rliche Staubaerosole tragen am meisten zur Aerosolmasse auf der Erde bei, aber sowohl Wettervorhersagen als auch Klimamodelle weisen erhebliche Unterschiede bei der Simulation von Staubst眉rmen auf. Wir tragen zu einem besseren Verst盲ndnis der Dynamik, Klimatologie und Trends von Staubst眉rmen bei. Insbesondere erstellen wir Benchmark-Klimatologien f眉r verschiedene staubemittierende Atmosph盲renprozesse, wie z. B. n盲chtliche Grenzschichtstrahlstr枚me, Tiefdruckgebiete und postfrontale Verst盲rkung von Passatwinden. Solche Benchmarks sind n眉tzlich f眉r die Bewertung von Wetter- und Klimamodellen auf der Prozessebene. Dar眉ber hinaus f眉hren wir Experimente f眉r Staubausbr眉che im Kilometerma脽stab durch, sammeln mit unserem Atmosph盲renobservatorium land- und schiffsbasierte Messungen, wenden Techniken des maschinellen Lernens auf Satellitenbilder an und entwickeln unsere eigenen automatischen Erkennungsalgorithmen f眉r prozessbasierte Analysen von Daten. Diese Methoden erm枚glichen es uns, Einblicke in die Sturmdynamik von der meso- bis zur synoptischen Skala zu gewinnen und die Auswirkungen von Staub auf Wetter, Klima und photovoltaische Stromerzeugung zu quantifizieren.
Methoden
Unsere Forschungsmethoden sind vielf盲ltig und werden auf die jeweilige Fragestellung zugeschnitten. Unser Methoden umfassen die Durchf眉hrung von Atmosph盲renmodellexperimenten mit unterschiedlicher Prozesskomplexit盲t und f眉r verschiedene Regionen, die Anwendung von Techniken des maschinellen Lernens und theoretischen Ans盲tzen, die Nutzung weltraum- und bodengest眉tzter Beobachtungsdaten sowie die Erhebung neuer Messungen an Land und auf See.
