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Physik des Ozean

In den letzten Millionen Jahren wechselte das Klima der Erde mehrmals zwischen kalten Eiszeiten, in denen ausgedehnte Eisschilde große Teile Nordamerikas und Europas bedeckten, und Warmzeiten, welche ein ähnliches Klima wie unsere vorindustrielle Zeit aufwiesen. Das Wachsen und Schmelzen der Eisschilde führt zu Veränderungen der Erdoberflächentopografie und bestimmt den Schmelzwassereintrag in den Ozean. Beide Prozesse können zu starken nichtlinearen Klimaänderungen im Ozean und in der Atmosphäre führen. Um das Klima auf glazialen bis interglazialen Zeitskalen zu simulieren, ist es daher wichtig, die Veränderungen der Eisschilde in Klimamodellen explizit zu berücksichtigen. Die meisten Klimamodelle, mit denen derzeit der anthropogene Klimawandel bis zum Ende dieses Jahrhunderts untersucht wird, enthalten jedoch keine interaktiven Modellkomponenten für sich verändernde Eisschilde.

Der Schwerpunkt unserer Arbeit liegt auf der Untersuchung des Klimawandels auf langen Zeitskalen (z. B. Übergänge von Kalt- und Warmzeiten und langfristige Auswirkungen der anthropogenen Treibhausgasemissionen), der Mechanismen abrupter Klimaschwankungen sowie deren Auswirkungen auf alle Komponenten des Erdsystems. Unser wichtigstes Werkzeug zur Erforschung der Schlüsselprozesse ist ein neu entwickeltes gekoppeltes Modell, das neben Klima- und Eisschildprozessen auch geodynamische Veränderungen der Erde sowie weitere umfassende Unterkomponenten berücksichtigt. Es wird derzeit für transiente (zeitlich veränderliche) Simulationen eingesetzt, die die Periode von dem letzten Eiszeitmaximum (21.000 Jahre vor heute) bis heute umfassen. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Untersuchung der Antriebskräfte für abrupte  Klimaänderungen, die während der Eiszeiten auftraten. Das Mittel- bis langfristige Ziel unserer Arbeit ist es, den letzten Eiszeitzyklus (125.000 Jahre vor heute bis heute) zu simulieren und diese Simulation in die Zukunft zu verlängern. Anhand unserer Simulationen wollen wir die zugrunde liegenden Mechanismen des Klimawandels und die Rückkopplungsmechanismen, welche die entsprechende Klimasignale erzeugen, verstehen.

Wie die meisten Klimamodelle beschreibt unser Modellsystem die Prozesse der Atmosphäre, des Ozeans und der Landoberfläche.  Zusätzlich berücksichtigt es aber auch Veränderungen der Eisschilde, der Geodynamik, der Land-Meer-Verteilung, der Ozeantiefe, der Fließrichtung von Flüssen und der Ausbreitung von Eisbergen.

Unser Modellsystem besteht aus der grob aufgelösten Version des Erdsystemmodells des Max-Planck-Instituts (MPI-ESM), dem Eisschildmodell mPISM und dem Geodynamikmodell VILMA. Die Verwendung detaillierter Modellkomponenten für die Atmosphäre, den Ozean, das Land, die Eisschilde und der Geodynamik ermöglicht es uns, jede Komponente des Klimasystems in ihrer vollen Komplexität zu modellieren. Daher können wir explizit die Rückkopplungsmechanismen zwischen diesen Komponenten untersuchen. Zudem können wir unsere Modelle für verschiedene Parameterbereiche testen und validieren und unsere transienten Simulationen mit Beobachtungen aus natürlichen Klimaarchiven vergleichen.

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Die letzte Termination

Die letzte Termination bezeichnet den Übergang vom letzten glazialen Maximum (LGM), um ca. 21.000 Jahre vor heute, bis zum heutigen Holozän, welches ca. 11.000 Jahre vor heute begann. Das LGM war gekennzeichnet durch große Eisschilde, welche Teile von Nordamerika und Nordeuropa sowie Grönland und die Antarktis bedeckten. Heute sind nur der grönländische und der antarktische Eisschild übrig (Abb. 1). Dieser Übergang ist zum einen durch eine allmähliche globale Erwärmung gekennzeichnet und zum anderen durch mehrere abrupte Klimaänderungen, von denen die meisten mit erheblichen Änderungen der meridionalen Umwälzzirkulation im Atlantik (AMOC) und der Temperaturen im Nordatlantik und den angrenzenden Regionen verbunden sind. 

Durch die Simulation der letzten Termination mit verschiedenen Modellkonfigurationen versuchen wir die Antriebskräfte dieses Übergangs sowie der abrupten Klimaänderungen besser zu verstehen und untersuchen, welche Auswirkungen diese Änderungen auf die Atmosphäre oder Regionen wie das Mittelmeer haben.

Abb. 1: Simulation der letzten Termination mit unserem Klima-Eisschild-Geodynamik Modellsystem. Gezeigt sind die Oberflächenfließgeschwindigkeiten der Eisschilde, der Anteil an Vegetationsbedeckung in jeder Gitterzelle des Modells sowie der Salzgehalt der Meeresoberfläche. Credit: F. Ziemen

Wie wirken sich unterschiedliche Randbedingungen auf die Variabilität der letzten Termination aus?

Anhand eines Ensembles von Simulationen der letzten Termination mit vorgegebenen Eisschilden aus unterschiedlichen Rekonstruktionen können wir zeigen, dass unser Modellsystem in der Lage ist, sowohl die langzeitlichen Klimaänderungen als auch die abrupten Klimaänderungen der letzten Termination zu simulieren. Die genaue Abfolge der abrupten Ereignisse hängt jedoch wesentlich von der durch die Eisschild-Rekonstruktion vorgegebenen Eisschildausdehnung und -höhe ab.

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Was sind die Ursachen für die abrupten Klimaänderungen während der letzten Termination?

In Simulationen der letzten Termination mit einem gekoppelten Klima-Eisschild-Geodynamik-Modell kommt es immer wieder zu einer abrupten Abkühlung des Nordatlantiks. Wir können zeigen, dass diese durch die Abschwächung der AMOC entstehen, welche wiederum mit dem Eintrag von Eisbergen und Süßwasser von den abschmelzenden Eisschilden der Nordhemisphäre in den Nordatlantik verbunden sind.

 

A north-south cross section of the tropical atmosphere. Credit: C. Jalihal

Wie wirken sich die Klimaänderungen während der Termination auf die Tropen aus?

Die allmähliche Erwärmung des Klimas während der letzten Termination führt zu einem Anstieg des Gehalts an Wasserdampf in der Atmosphäre. Die Erwärmung und die Zunahme des atmosphärischen Wasserdampfgehalts ermöglichen eine Intensivierung und räumliche Ausdehnung der Monsunsysteme. Um diese Prozesse und die Wechselwirkungen besser zu verstehen benutzen wir ein diagnostisches Modell. 

Wie wirkt sich die letzte Termination auf die Biogeochemie des Mittelmeers aus?

Wie der globale Ozean war auch das Mittelmeer während der letzten Termination großen Änderungen ausgesetzt. Zirkulationsänderungen durch einen verminderten Austausch bei Gibraltar während des Übergangs in die heutige Warmzeit sowie lokale Variationen des Nährstoffeintrags im frühen Holozän beeinflussen die Ablagerungsprozesse am Meeresboden. Der Vergleich mit Daten aus Sedimentbohrkernen ermöglicht uns eine Bewertung der Rolle der verschiedenen lokalen und globalen Antriebskräfte.

Glaziale Klimavariabilität

Das letzte Glazial (60,000-20,000 Jahre vor heute) war von vielen starken und abrupten Klimaschwankungen gekennzeichnet, die durch globale Klimaarchive gut dokumentiert sind. Besonders geprägt wurde das Klima dieser Zeit von zwei engverknüpften quasi-periodischen Ereignissen: den Heinrichereignissen (HEs) und den Dansgaard Oeschger (DO) Ereignissen.

Heinrichereignisse sind periodische auftretende Episoden, bei denen große Mengen an Eisbergen vom Laurentidischen Eisschild (Nordamerika) freigesetzt werden und in den Atlantischen Ozean gelangen. Das durch schmelzende Eisberge freigesetzte zusätzliche Süßwasser beeinflusst die Ozeanzirkulation und führt zu einer starken Abkühlung des Nordatlantiks. Das Signal dieser Ereignisse kann in Sedimentbohrkernen wiedergefunden werden. Mithilfe dieser Daten wurden insgesamt sechs solcher Ereignisse über die letzten 100,000 Jahre identifiziert.

Das andere dominierende Klimasignal dieser Periode stammt von DO Ereignissen, welche in den Eisbohrkernen der Nordhemisphäre eine markante Signatur hinterlassen haben (Abb. 2). Diese Ereignisse haben eine durchschnittliche Dauer von 1,500 Jahren und sind geprägt von einer starken und schnellen Erwärmung der Nordhemisphäre, gefolgt von einer langen, sukzessiven Abkühlung. Das Signal in der Südhemisphäre ist deutlich kleiner und in der Regel phasenverschoben zu dem Signal der Nordhemisphäre. Dies wird häufig auch als “bipolare Wippe” bezeichnet. Die Auslösemechanismen hinter HEs und DO Ereignissen sind bis heute unzureichend verstanden und bilden einen der Forschungsschwerpunkte der Gruppe.

Abb. 2: Zeitreihe des Sauerstoffisotopenverhältnisses aus dem Nordgrönländischen Eiskernprojekt (NGRIP) während des letzten Glazialzyklus (125.000 Jahre ). Höhere Lufttemperaturen korrespondieren mit Spitzen im Sauerstoffisotopenprofil. Der Zeitpunkt der aufgezeichneten Heinrichereignisse ist mit HE markiert. Die graue Schattierung zeigt den ungefähren Zeitpunkt der bekannten Dansgaard-Oeschger (DO) Ereignisse. Credit: M. Kapsch
Sea ice concentration

Was verursacht HE? Und wie beeinflussen sie das Klima?

In unseren Modellsimulationen werden HEs durch quasi-periodische Instabilitäten der Eisschilde ausgelöst. Während dieser Ereignisse werden große Mengen an Eisbergen freigesetzt und dem Ozean als Süßwasser hinzugefügt. Dies hat weitreichende Auswirkungen auf die Klimaentwicklung in Nordamerika und Europa.

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Wie lassen sich DO-Ereignisse erklären?

Die auslösenden Mechanismen hinter DO-Ereignissen sind nach wie vor unzureichend verstanden, werden aber häufig mit Instabilitäten der AMOC in Verbindung gebracht. Wir zeigen in unseren Simulationen das DO Ereignisse als selbsterhaltende Oszillationen der AMOC unter gewissen Treibhausgaskonzentrationen und Eisschildkonfigurationen auftreten können.

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Der Einfluss von sub-skaligen Strukturen in Eisschildmodellen

Der antarktische Eisschild ist der größte verbleibende Eisschild der Erde und hat das Potenzial, den globalen Meeresspiegel um ca. 58 m anzuheben. Zusätzlich stellt er die größte Quelle von Unsicherheiten für die Prognosen des zukünftigen Meeresspiegelanstiegs dar. Besonders anfällig für Klimaänderungen sind die Küstengebiete der Antarktis. Dies erfordert ein besseres Verständnis der vorherrschenden physikalischen Prozesse in diesen Gebieten. Generell wird in der Antarktis Schnee im Inneren des Eisschildes akkumuliert und anschließend über schnell fließende Eisströme in Richtung Küste und Ozean transportiert. Wenn das Eis den Ozean erreicht, bildet es Eisschelfe,  die auf dem Wasser schwimmen. Dieser Übergangspunkt wird als Aufsetzlinie bezeichnet. Eine Veränderung der Position der Aufsetzlinie führt zu einer Veränderung des Eisvolumens des antarktischen Eisschildes, wobei ein Rückzug der Aufsetzlinie zu einem Volumenverlust des Eisschilds führen würde. Die Position der Aufsetzlinie wird in erster Linie durch Kräfte im Eis gesteuert, die den Eisfluss verlangsamen. Man spricht in diesem Fall von Eisschelf-Buttressing. In unserer Arbeit untersuchen wir sub-skalige Erhebungen, sogenannte Eisrücken und Eishöcker, und deren Wichtigkeit für das Eisschelf-Buttressing. Voraussetzung für deren Entstehung ist, dass die Unterseite des Eisschelfs mit Erhebungen vom Meeresboden in Berührung kommt und somit kleine Inseln im ansonsten schwimmenden Eisschelf bilden kann. Da es von diesen Eisrücken und Eishöckern mehr als 700 Stück rund um die Antarktis gibt und diese in kontinentalen Eisschildsimulationen in der Regel nicht aufgelöst werden, ist es wichtig, dass wir ihre Rolle für die Dynamik des antarktischen Eisschildes besser verstehen.

 

Ice rise

Welche Rolle spielen Eisrücken und Eishöcker für den Antarktischen Eisschild?

Die Position der Aufsetzlinie wird durch Eisschelf-Buttressing von Eisrücken und Eishöckern beeinflusst. Unsere Simulationen zeigen, dass Veränderungen im Meeresspiegel über einen Glazialzyklus hinweg zu einem hysteretischem Verhalten von Eisrücken führt. Dies hat wichtige Implikationen für die Entwicklung des Antarktischen Eisschildes.

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Abgeschlossene Projekte

Gruppenmitglieder und Publikationen

Name
Email
Position
Telefon
Raum
Andernach, Malena
Doktorand*in
+49 40 41173-383
B 208
Kapsch, Marie-Luise
Research Scientist
+49 40 41173-415
B 231
Mikolajewicz, Uwe
Gruppenleiter*in
+49 40 41173-243
B 230
Six, Katharina
Research Scientist
+49 40 41173-163
B 226
  • Erokhina, O. & Mikolajewicz, U. (2024). A new Eulerian iceberg module for climate studies. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 16: e2023MS003807. doi:10.1029/2023MS003807 [supplementary-material][supplementary-material][publisher-version]
  • Schannwell, C., Mikolajewicz, U., Ziemen, F. & Kapsch, M.-L. (2024). A mechanism for reconciling the synchronisation of Heinrich events and Dansgaard-Oeschger cycles. Nature Communications, 15: 2961. doi:10.1038/s41467-024-47141-7 [publisher-version]
  • Six, K., Mikolajewicz, U. & Schmied, G. (2024). Modelling Mediterranean ocean biogeochemistry of the last glacial maximun. Climate of the Past, 20, 1785-1816. doi:10.5194/cp-20-1785-2024 [publisher-version]
  • Snoll, B., Ivanovic, R., Gregoire, L., Sherriff-Tadano, S., Menviel, L., Obase, T., Abe-Ouchi, A., Bouttes, N., He, C., He, F., Kapsch, M.-L., Mikolajewicz, U., Muglia, J. & Valdes, P. (2024). A multi-model assessment of the early last deglaciation (PMIP4 LDv1): A meltwater perspective. Climate of the Past, 20, 789-815. doi:10.5194/cp-20-789-2024 [publisher-version]
  • Weitzel, N., Andres, H., Baudouin, J.-P., Kapsch, M.-L., Mikolajewicz, U., Jonkers, L., Bothe, O., Ziegler, E., Kleinen, T., Paul, A. & Rehfeld, K. (2024). Towards spatio-temporal comparison of simulated and reconstructed sea surface temperatures for the last deglaciation. Climate of the Past, 20, 865-890. doi:10.5194/cp-20-865-2024 [publisher-version][supplementary-material]
  • Kotova, L., Leissner, J., Winkler, M., Kilian, R., Bichlmair, S., Antretter, F., Moßgraber, J., Reuter, J., Hellmund, T., Matheja, K., Rohde, M. & Mikolajewicz, U. (2023). Making use of climate information for sustainable preservation of cultural heritage: applications to the KERES project. Heritage Science, 11: 18. doi:10.1186/s40494-022-00853-9 [publisher-version][supplementary-material]
  • Schannwell, C., Mikolajewicz, U., Ziemen, F. & Kapsch, M.-L. (2023). Sensitivity of Heinrich-type ice-sheet surge characteristics to boundary forcing perturbations. Climate of the Past, 19, 179-198. doi:10.5194/cp-19-179-2023 [publisher-version]
  • Andernach, M., Turton V, J. & Moelg, T. (2022). Modeling cloud properties over the 79 N Glacier (Nioghalvfjerdsfjorden, NE Greenland) for an intense summer melt period in 2019. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 148, 3566-3590. doi:10.1002/qj.4374
  • Extier, T., Six, K., Liu, B., Paulsen, H. & Ilyina, T. (2022). Local oceanic CO2 outgassing triggered by terrestrial carbon fluxes during deglacial flooding. Climate of the Past, 18, 273-292. doi:10.5194/cp-18-273-2022 [publisher-version]
  • Hátún, H., Larsen, K., Eliasen, S. & Mathis, M. (2022). Major nutrient fronts in the Northeastern Atlantic: From the subpolar gyre to adjacent shelves. In Belkin, I. (Eds.), Chemical Oceanography of Frontal Zones (pp.97-141). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.
  • Henry, C., Drews, R., Schannwell, C. & Visnjevic, V. (2022). Hysteretic evolution of ice rises and ice rumples with variations in sea level. The Cryosphere, 16, 3889-3905. doi:10.5194/tc-16-3889-2022 [publisher-version][supplementary-material]
  • Jalihal, C. (2022). Climate change and monsoons: a paleo perspective. Physics News, 52, 21-25. [publisher-version]
  • Jungclaus, J., Lorenz, S., Schmidt, H., Brovkin, V., Brüggemann, N., Chegini, F., Crueger, T., de Vrese, P., Gayler, V., Giorgetta, M., Gutjahr, O., Haak, H., Hagemann , S., Hanke, M., Ilyina, T., Korn, P., Kröger, J., Linardakis, L., Mehlmann, C., Mikolajewicz, U., Müller, W., Nabel, J., Notz, D., Pohlmann, H., Putrasahan, D., Raddatz, T., Ramme, L., Redler, R., Reick, C., Riddick, T., Sam, T., Schneck, R., Schnur, R., Schupfner, M., von Storch, J.-S., Wachsmann, F., Wieners, K.-H., Ziemen, F., Stevens, B., Marotzke, J. & Claussen, M. (2022). The ICON Earth System Model Version 1.0. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 14: e2021MS002813. doi:10.1029/2021MS002813 [publisher-version]
  • Kapsch, M.-L. & Schannwell, C. (2022). Eisschilde als Klimafaktor. Jahrbuch / Max-Planck-Gesellschaft, 2022. [publisher-version][publisher-version]
  • Kapsch, M.-L., Mikolajewicz, U., Ziemen, F. & Schannwell, C. (2022). Ocean response in transient simulations of the last deglaciation dominated by underlying ice sheet reconstruction and method of melt water distribution. Geophysical Research Letters, 49: e2021GL096767. doi:10.1029/2021GL096767 [supplementary-material][supplementary-material][supplementary-material][publisher-version]
  • Korn, P., Brüggemann, N., Jungclaus, J., Lorenz, S., Gutjahr, O., Haak, H., Linardakis, L., Mehlmann, C., Mikolajewicz, U., Notz, D., Putrasahan, D., Singh, V., von Storch, J.-S., Zhu , X. & Marotzke, J. (2022). ICON-O: The Ocean Component of the ICON Earth System Model - Global simulation characteristics and local telescoping capability. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 14: e2021MS002952. doi:10.1029/2021MS002952 [publisher-version]
  • Liu , F., Mikolajewicz, U. & Six, K. (2022). Drivers of the decadal variability of the North Ionian Gyre upper layer circulation during 1910-2010: a regional modelling study. Climate Dynamics, 58, 2065-2077. doi:10.1007/s00382-021-05714-y [publisher-version]
  • Martin, T., Biastoch, A., Lohmann, G., Mikolajewicz, U. & Wang, X. (2022). On timescales and reversibility of the ocean's response to enhanced Greenland Ice Sheet melting in comprehensive climate models. Geophysical Research Letters, 49: e2021GL097114. doi:10.1029/2021GL097114 [publisher-version]
  • Mayer, B., Mathis, M., Mikolajewicz, U. & Pohlmann, T. (2022). RCP8.5-projected changes in German Bight storm surge characteristics from regionalized ensemble simulations for the end of the twenty-first century. Frontiers in Climate, 4: 992119. doi:10.3389/fclim.2022.992119 [publisher-version]
  • Visnjevic, V., Drews, R., Schannwell, C., Koch, I., Franke, S., Jansen, D. & Eisen, O. (2022). Predicting the steady-state isochronal stratigraphy of ice shelves using observations and modeling. The Cryosphere, 16, 4763-4777. doi:10.5194/tc-16-4763-2022 [publisher-version]
  • Heinrich, H., Schmidt, C., Roettig, C., Ziemen, F., Mikolajewicz, U. & Faust, D. (2021). Massive deposition of Sahelian dust on the Canary Island Lanzarote during North Atlantic Heinrich Events. Quaternary Research, 101, 51-66. doi:10.1017/qua.2020.100
  • Kageyama, M., Harrison, S., Kapsch, M.-L., Lofverstrom, M., Lora, J., Mikolajewicz, U., Sherriff-Tadano, S., Vadsaria, T., Abe-Ouchi, A., Bouttes, N., Chandan, D., Gregoire, L., Ivanovic, R., Izumi, K., LeGrande, A., Lhardy, F., Lohmann, G., Morozova, P., Ohgaito, R., Paul, A., Peltier, W., Poulsen, C., Quiquet, A., Roche, D., Shi, X., Tierney, J., Valdes, P., Volodin, E. & Zhu, J. (2021). The PMIP4-CMIP6 Last Glacial Maximum experiments: preliminary results and comparison with the PMIP3-CMIP5 simulations. Climate of the Past, 17, 1065-1089. doi:10.5194/cp-17-1065-2021 [publisher-version][supplementary-material]
  • Kapsch, M.-L., Mikolajewicz, U., Ziemen, F., Rodehacke, C. & Schannwell, C. (2021). Analysis of the surface mass balance for deglacial climate simulations. The Cryosphere, 15, 1131-1156. doi:10.5194/tc-15-1131-2021 [supplementary-material][publisher-version]
  • Erokhina, O. (2020). A new Eulerian iceberg module for climate studies: Formulation and application to the investigation of the sensitivity of the AMOC to iceberg calving. Phd Thesis, Hamburg: Universität Hamburg. Berichte zur Erdsystemforschung, 238. doi:10.17617/2.3270743 [publisher-version]
  • Fettweis, X., Hofer, S., Krebs-Kanzow, U., Amory, C., Aoki, T., Berends, C., Born, A., Box, J., Delhasse, A., Fujita, K., Gierz, P., Goelzer, H., Hanna, E., Hashimoto, A., Huybrechts, P., Kapsch, M.-L., King, M., Kittel, C., Lang, C., Langen, P., Lenaerts, J., Liston, G., Lohmann, G., Mernild, S., Mikolajewicz, U., Modali, K., Mottram, R., Niwano, M., Noël, B., Ryan, J., Smith, A., Streffing, J., Tedesco, M., van de Berg, W., van den Broeke, M., van de Wal, R., van Kampenhout, L., Wilton, D., Wouters, B., Ziemen, F. & Zolles, T. (2020). GrSMBMIP: Intercomparison of the modelled 1980-2012 surface mass balance over the Greenland Ice sheet. The Cryosphere, 14, 3935-3953. doi:10.5194/tc-14-3935-2020 [publisher-version][supplementary-material]
  • Kleinen, T., Mikolajewicz, U. & Brovkin, V. (2020). Terrestrial methane emissions from the Last Glacial Maximum to the preindustrial period. Climate of the Past, 16, 575-595. doi:10.5194/cp-16-575-2020 [supplementary-material][publisher-version]
  • Klockmann, M., Mikolajewicz, U., Kleppin, H. & Marotzke, J. (2020). Coupling of the subpolar gyre and the overturning circulation during abrupt glacial climate transitions. Geophysical Research Letters, 47: e2020GL090361. doi:10.1029/2020GL090361 [publisher-version]
  • Lang, A. (2020). Extreme high sea levels in the German Bight: Past variability and future changes. Phd Thesis, Hamburg: Universität Hamburg. Berichte zur Erdsystemforschung, 228. doi:10.17617/2.3243031 [publisher-version]
  • Lang, A. & Mikolajewicz, U. (2020). Rising extreme sea levels in the German Bight under enhanced CO2 levels: a regionalized large ensemble approach for the North Sea. Climate Dynamics, 55, 1829-1842. doi:10.1007/s00382-020-05357-5 [publisher-version][supplementary-material]
  • Leroy, S., Arpe, K., Mikolajewicz, U. & Wu, J. (2020). Climate simulations and pollen data reveal the distribution and connectivity of temperate tree populations in eastern Asia during the Last Glacial Maximum. Climate of the Past, 16, 2039-2054. doi:10.5194/cp-16-2039-2020 [publisher-version][supplementary-material]
  • Mathis, M. & Mikolajewicz, U. (2020). The impact of melt water discharge from the Greenland ice sheet on the Atlantic nutrient supply to the Northwest European Shelf. Ocean Science, 16, 167-193. doi:10.5194/os-16-167-2020 [supplementary-material][supplementary-material][publisher-version]
  • Renoult, M., Annan, J., Hargreaves, J., Sagoo, N., Flynn, C., Kapsch, M.-L., Mikolajewicz, U., Ohgaito, R. & Mauritsen, T. (2020). A Bayesian framework for emergent constraints: case studies of climate sensitivity with PMIP. Climate of the Past, 16, 1715-1735. doi:10.5194/cp-16-1715-2020 [publisher-version]
  • de Souza, M., Mathis, M. & Pohlmann, T. (2019). Driving mechanisms of the variability and long-term trend of the Brazil–Malvinas confluence during the 21st century. Climate Dynamics, 53, 6453-6468. doi:10.1007/s00382-019-04942-7
  • Izquierdo, A. & Mikolajewicz, U. (2019). The role of tides in the spreading of Mediterranean outflow waters along the Southwestern Iberian margin. Ocean Modelling, 133, 27-43. doi:10.1016/j.ocemod.2018.08.003 [publisher-version]
  • Kapsch, M.-L., Skific, N., Graversen, R., Tjernström, M. & Francis, J. (2019). Summers with low Arctic sea ice linked to persistence of spring atmospheric circulation patterns. Climate Dynamics, 52, 2497-2512. doi:10.1007/s00382-018-4279-z [publisher-version]
  • Kotova, L., Jacob, D., Leissner, J., Mathis, M. & Mikolajewicz, U. (2019). Climate information for the preservation of cultural heritage: needs and challenges. In Moropoulou, A., Korres, M., Georgopoulos, A., Spyrakos, C. & Mouzakis, C. (Eds.), Transdisciplinary multispectral modeling and cooperation for the preservation of cultural heritage (pp.353-359). Springer Verlag.
  • Lang, A. & Mikolajewicz, U. (2019). The long-term variability of extreme sea levels in the German Bight. Ocean Science, 15, 651-668. doi:10.5194/os-15-651-2019 [supplementary-material][publisher-version][supplementary-material]
  • Mathis, M., Elizalde, A. & Mikolajewicz, U. (2019). The future regime of Atlantic nutrient supply to the Northwest European Shelf. Journal of Marine Systems, 189, 98-115. doi:10.1016/j.jmarsys.2018.10.002
  • Mauritsen, T., Bader, J., Becker, T., Behrens, J., Bittner, M., Brokopf, R., Brovkin, V., Claussen, M., Crueger, T., Esch, M., Fast, I., Fiedler, S., Popke, D., Gayler, V., Giorgetta, M., Goll, D., Haak, H., Hagemann, S., Hedemann, C., Hohenegger, C., Ilyina, T., Jahns, T., Jiménez de la Cuesta Otero, D., Jungclaus, J., Kleinen, T., Kloster, S., Kracher, D., Kinne, S., Kleberg, D., Lasslop, G., Kornblueh, L., Marotzke, J., Matei, D., Meraner, K., Mikolajewicz, U., Modali, K., Möbis, B., Müller, W., Nabel, J., Nam, C., Notz, D., Nyawira, S., Paulsen, H., Peters, K., Pincus, R., Pohlmann, H., Pongratz, J., Popp, M., Raddatz, T., Rast, S., Redler, R., Reick, C., Rohrschneider, T., Schemann, V., Schmidt, H., Schnur, R., Schulzweida, U., Six, K., Stein, L., Stemmler, I., Stevens, B., von Storch, J.-S., Tian, F., Voigt, A., de Vrese, P., Wieners, K.-H., Wilkenskjeld, S., Roeckner, E. & Winkler, A. (2019). Developments in the MPI-M Earth System Model version 1.2 (MPI-ESM1.2) and its response to increasing CO2. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 11, 998-1038. doi:10.1029/2018MS001400 [publisher-version]
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