Henning Franke

Meine Forschung konzentriert sich auf die Verwendung von km-skaligen allgemeinen Zirkulationsmodellen der nächsten Generation, um grundlegende Aspekte verschiedener atmosphärischer Zirkulationssysteme zu verstehen - von lokalen Gewittern bis hin zu Windsystemen im globalen Maßstab. Km-skalige Modelle lösen atmosphärische Konvektion und Schwerewellen explizit auf, anstatt sie zu parametrisieren, was ein viel detaillierteres Verständnis dieser Prozesse und ihrer Rolle in verschiedenen Zirkulationssystemen ermöglicht. Ich bin besonders daran interessiert, meine wissenschaftlichen Entdeckungen für die Weiterentwicklung dieser Modelle zu nutzen.

Während meiner Promotion am Max-Planck-Institut für Meteorologie habe ich das km-skalige Modell ICON verwendet, um die Rolle der kleinskaligen atmosphärischen Schwerewellen für die Quasi-zweijährige Schwingung (engl. quasi-biennial oscillation; QBO) in der tropischen Stratosphäre zu verstehen und um herauszufinden, wie sich der Schwerewellenantrieb der QBO und die QBO selbst in einem sich erwärmenden Klima verändern könnten. Ich habe gezeigt, dass der Schwerewellenantrieb der QBO wahrscheinlich stärker wird und sich zu schnelleren absoluten Phasengeschwindigkeiten verschiebt - was eine Beschleunigung und Verstärkung der QBO begünstigt. Ich habe auch herausgefunden, dass in einem km-skaligen Modell ohne Parametrisierung von tiefer Konvektion und Schwerewellen die QBO stark von parametrisierter Diffusion abhängt - ein möglicher Hinweis auf eine entscheidende Rolle kleinskaliger turbulenter Prozesse für das Verhalten der QBO.

Während meines Postdocs am Max-Planck-Institut für Meteorologie untersuche ich mit Hilfe von Simulationen mit dem km-skaligen ICON-Modell die Kopplung von Ozean und Atmosphäre in den Tropen. Ich konzentriere mich auf das Verständnis der Rolle ozeanischer mesoskaliger Strukturen, wie Gradienten der Meeresoberflächentemperatur oder Wellen an der Meeresoberfläche, bei der Auslösung atmosphärischer Konvektion.

Ich glaube, dass allgemeine Zirkulationsmodelle auf der km-Skala ein großes Potenzial haben, um unser Verständnis der Atmosphäre zu verbessern. Mit meiner Arbeit möchte ich jeden Tag dazu beitragen, dieses Potenzial voll auszuschöpfen.

H. Franke, M. A. Giorgetta: Toward the direct simulation of the quasi-biennial oscillation in a global storm-resolving model, Journal of Advances in Modeling Earth Systems, https://doi.org/10.1029/2024MS004381, 2024.

H. Franke, P. Preusse, M. A. Giorgetta: Changes of tropical gravity waves and the quasi-biennial oscillation in storm-resolving simulations of idealized global warming, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, https://doi.org/10.1002/qj.4534, 2023.

I. Quaglia, C. Timmreck, U. Niemeier, D. Visioni, G. Pitari, C. Brühl, S. Dhomse, H. Franke, A. Laakso, G. Mann, E. Rozanov, T. Sukhodolov: Interactive Stratospheric Aerosol models' response to different amounts and altitudes of SO₂injections during the 1991 Pinatubo eruption, Atmos. Chem. Phys., https://doi.org/10.5194/acp-23-921-2023, 2023.

M. A. Giorgetta, W. Sawyer, X. Lapillonne, P. Adamidis, D. Alexeev, V. Clément, R. Dietlicher, J. F. Engels, M. Esch, H. Franke, C. Frauen, W. M. Hannah, B. R. Hillman, L. Kornblueh, P. Marti, M. R. Norman, R. Pincus, S. Rast, D. Reinert, R. Schnur, U. Schulzweida, and B. Stevens: The ICON-A model for direct QBO simulations on GPUs (version icon-cscs:baf28a514), Geoscientific Model Development, https://doi.org/10.5194/gmd-15-6985-2022, 2022.

D. K. Weisenstein, D. Visioni, H. Franke, U. Niemeier, S. Vattioni, G. Chiodo, T. Peter, and D. W. Keith: A Model Intercomparison of Stratospheric Solar Geoengineering by Accumulation-Mode Sulfate Aerosols, Atmos. Chem. Phys., https://doi.org/10.5194/acp-22-2955-2022, 2022.

H. Franke, U. Niemeier, D. Visioni: Differences in the quasi-biennial oscillation response to stratospheric aerosol modification depending on injection strategy and species, Atmos. Chem. Phys., https://doi.org/10.5194/acp-21-8615-2021, 2021.

Postdoc, Max-Planck-Institut für Meteorologie (seit 2025)
Untersuchung des Einflusses mesoskaliger Ozean-Eigenschaften auf tropische Konvektion mithilfe gekoppelter km-skaliger ICON-Simulationen
Betreuung: Dr. Cathy Hohenegger

Postdoc, Max-Planck-Institut für Meteorologie (2024)
Untersuchung des Einflusses des Modellsetups auf die Repräsentation der quasi-zweijährigen Schwingung in km-skaligen ICON-Simulationen
Betreuung: Dr. Marco Giorgetta

Ph.D. Erdsystemwissenschaften, Max-Planck-Institut für Meteorologie (2020 – 2024)
Doktorarbeit: The quasi-biennial oscillation in a warming climate
Betreuung: Dr. Marco Giorgetta, Dr. Ulrike Niemeier, Prof. Bjorn Stevens

M.Sc. Meteorologie, Universität Hamburg (2017 – 2020)
Masterarbeit: Stratospheric Injection of Sulfur - Injection of H₂SO₄ Compared to Injection of SO₂
Betreuung: Dr. Ulrike Niemeier,  Prof. Stefan Bühler

B.Sc. Meteorologie, Universität Hamburg (2014 – 2018)
Bachelorarbeit: Wolkenkorrelationen in tropischer Konvektion
Betreuung: Dr. Jan O. Härter, Prof. Stefan Bühler