Überblick - Forschungsgebiete

Um das sich ändernde Klima der Erde zu verstehen und damit unser Leitbild zu erfüllen, geht es in der Forschung des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) um zwei wesentliche Fragen:

  • Wie empfindlich reagiert das Erdsystem auf Störungen? und
  • Wo liegen die Grenzen der Vorhersagbarkeit des Erdsystems?

Die Empfindlichkeit des Erdsystems beschreibt wie sensitiv es auf externe Störungen reagiert. Diese Störungen können die Variabilität der Sonneneinstrahlung, die Veränderungen der orbitalen Bahnparameter der Erde, vulkanische Eruptionen oder das anthropogen verursachte Ansteigen der Treibhausgase wie CO2 sein. Die Vorhersagbarkeit des Erdsystems ergibt sich aus dem Langzeitgedächtnis im Zusammenhang mit Komponenten des  Erdsystems wie Bodeneigenschaften, Meereis, der Stratosphäre, der terrestrischen und marinen Biosphäre, Physik und Biogeochemie des Ozeans, sowie Landeis. Die Wechselwirkung dieser Subsysteme mit dem Gesamtsystem bestimmt die Quellen und Grenzen der Vorhersagbarkeit.

 

Am MPI-M haben wir die Möglichkeit diese Fragen zu beantworten, indem wir innovativ umfangreiche Erdsystemmodelle entwickeln und benutzen. Die Entwicklung und Nutzung dieser Modelle ist sehr sichtbar in unserer Arbeit: sie verbindet Fragestellungen in den einzelnen Abteilungen des Instituts, und bestimmt die Beobachtungsstrategien, die wir entwickeln und verfolgen, um die Modellierung zu ergänzen sowie die Art unserer internen abteilungsübergreifenden Projekte. Mehr Information über die Leitfragen und unsere Strategien gibt es unserem Strategieplan Initiates file download2020 Vision (auf Englisch), sowie unten ein kurzer Überblick über die wichtigsten Strukturen, um die herum unsere Wissenschaft im MPI-M organisiert ist.

 

Wissenschaftliche Abteilungen

Atmosphäre im Erdsystem

Ein Forschungsschwerpunkt liegt im Verständnis der Zirkulation der Atmosphäre und ihrer Bedeutung für die Dynamik des Erdsystems.

 

Land im Erdsystem

Wie sich die Wechselwirkung zwischen Land, Klima und Mensch in der Vergangenheit entwickelt hat und in der Zukunft entwickeln wird, soll in dieser Abteilung mit Hilfe von Modellen und Beobachtungen vor Ort oder vom Satelliten untersucht werden.

 

Ozean im Erdsystem

Die Forschungsaktivitäten der Abteilung umfassen fast alle Aspekte der Rolle des Ozeans im Klimasystem. Neben den Mechanismen der Ozean-Klima-Dynamik und Biogeochemie untersucht die Abteilung ebenso glaziale und interglaziale Zyklen sowie das Verhalten der meridionalen Umwälzbewegung des Ozeans in einer zukünftigen Welt mit erhöhten Treibhausgaskonzentrationen.

Interne Projekte

            

  • CMIP5
    Mit dem Deutschen Klimarechenzentrum (DKRZ) hat das MPI-M beträchtliche Unterstützung für das CMIP5-Projekt. Dieses Projekt führte zur endgültigen Entwicklung und zur Freigabe des MPI-ESM, unserem Erdsystemmodell erster Generation. Das MPI-ESM  wurde auch dazu genutzt, die CMIP5-Simulationen durchzuführen, die in den neuen Assessment Report des IPCC zum Verständnis des Klimawandels eingehen werden. Mehr Informationen zu CMIP5 stehen in unserer Rubrik Forschung Aktuell vom Februar 2012,  Initiates file downloadpdf
  • ICON
    Gemeinsam mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) entwickelt das MPI-M ein numerisches Modell einer neuen Generation, eines, welches fähig ist, die Fortschritte des „high performance computings“ zu nutzen. Mehr Informationen zu ICON stehen in unserer Rubrik Forschung Aktuell vom November 2011, Initiates file downloadpdf
  • STORM
    Das Ziel der STORM-Simulationen ist, die Effekte von qualitativ neuen Phänomenen zu verstehen, die sich in verschiedenen Skalen zeigen, wie Ozeanwirbel oder die Wechselwirkungen zwischen Strömungen und Topographie.

Selbstständige Forschungsgruppen

Zur Zeit arbeiten drei selbstständige Forschungsgruppen am Institut,  jeder wissenschaftlichen Abteilung ist eine zugeordnet. Zwei dieser Nachwuchsgruppen werden von der Max-Planck-Gesellschaft gefördert und eine von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Emmy-Noether-Programm.