Aerosole und Klima Forschungsthemen
Übersicht unserer Forschungsthemen
Die Forschungsthemen unserer Gruppe umfassen die Reaktion des Klimas auf Strahlungsantriebe, die natürliche und anthropogene Aerosoleffekte auf das Klima, die Dynamik von Wüstenstaubstürmen auf verschiedenen Skalen, und die meteorologische Risikobewertungen mit Schwerpunkt auf erneuerbaren Energien
Im Folgenden wird ein Eindruck von einigen unserer Arbeiten gegeben. Weitere Informationen finden Sie in den Veröffentlichungen, z.B. über scholar, oder folgen Sie mir für Neuigkeiten auf ResearchGate und LinkedIn.
Unser Interesse an der Atmosphären- und Klimaphysik konzentriert sich auf die Wechselwirkungen zwischen der Zusammensetzung und der Dynamik der Atmosphäre von der Wetter- bis zur Klimaskala. Wir suchen nach Antworten auf Fragen zur Rolle von Aerosolen und Zirkulation für das regionale Klima, einschließlich der Verbindungen zum Wasserkreislauf, Wechselwirkungen mit Landprozessen und Auswirkungen auf die erneuerbare Energieerzeugung. Eine Stärke unserer Arbeiten ist die Verbindung des physikalischen Verständnisses von Wetterprozessen mit klimatologischen Bewertungen von der geologischen Vergangenheit bis hin zu modernen Klimaveränderungen. Im Folgenden geben wir einen Eindruck von unseren Forschungsthemen, die gemeinsam darauf abzielen, einen Beitrag zu den physikalischen Grundlagen des Klimawandels zu leisten.
Vergangenes und modernes Klima
Wir führen Klimamodellexperimente durch und vergleichen sie miteinander, um besser zu verstehen, wie das Erdsystem auf Störungen unter modernen Bedingungen sowie in wärmeren Welten der Vergangenheit und der Zukunft reagiert. Ein Schwerpunkt ist der Einfluss von Veränderungen in der atmosphärischen Zusammensetzung und Bestrahlungsstärke auf den Strahlungsantrieb und die damit verbundenen Klimareaktionen, z. B. die Reaktionen der Atmosphäre-Ozean-Zirkulation. Darüber hinaus bewerten wir die Rolle der Zirkulation für extreme Wetterlagen, z. B. die Auswirkungen der Meeresoberflächentemperatur auf Hitzewellen und die synoptischen Wettereinflüsse auf die extreme Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Europa. Ein weiteres Beispiel ist unsere Forschung zur Quantifizierung von Modellunterschieden bei Aerosolen und Regen und zum Verständnis von Modellunterschieden beim Aerosolstrahlungsantrieb aus Experimenten, wie sie in den Bewertungsberichten des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen verwendet werden.
Wüsten-Staubstürme
Natürliche Staubaerosole tragen am meisten zur Aerosolmasse auf der Erde bei, aber sowohl Wettervorhersagen als auch Klimamodelle weisen erhebliche Unterschiede bei der Simulation von Staubstürmen auf. Wir tragen zu einem besseren Verständnis der Dynamik von Staubstürmen, ihrer Klimatologie und Trends bei. Insbesondere erstellen wir Benchmark-Klimatologien für verschiedene staubverursachende Prozesse, z. B. nächtliche Tiefdruckgebiete, mobile Zyklone und die postfrontale Verstärkung von Passatwinden. Solche Benchmarks sind hilfreich für die Bewertung von Wetter- und Klimamodellen auf Prozessebene. Wir führen auch kilometerweite Experimente für Staubausbrüche durch, sammeln land- und schiffsbasierte Messungen mit unserem Atmosphärenobservatorium, wenden Techniken des maschinellen Lernens auf Satellitenbilder an und entwickeln eigene automatische Erkennungsalgorithmen für prozessbasierte Bewertungen in Daten. Diese Methoden ermöglichen es uns, Einblicke in die Sturmdynamik von der meso- bis zur synoptischen Skala zu gewinnen und die Auswirkungen von Staub auf das Wetter, das Klima und die photovoltaische Stromerzeugung zu quantifizieren.
Aktuelle Projekte
Tabelle
2025 | WARD Expedition (M207, tropical Atlantic region, DFG) |
2025 | NowUP Expedition (M208, West African upwelling region, DFG) |