A1: Klimavariabilität und -vorhersage

In unserem Forschungsbereich untersuchen wir die Variabilität und Vorhersagbarkeit des Klimas, in dem wir interne Schwankungen sowie externe Antriebe betrachten. Interne Schwankungen bestimmen die Klimavorhersagbarkeit auf vielen Skalen: während langsame Schwankungen die Vorhersagbarkeit ermöglichen, können kurze Fluktuationen diese limitieren. Externe Antriebsfaktoren beeinflussen durch Störungen die Vorhersagbarkeit des Klimas. Unsere Forschung basiert hauptsächlich auf numerischen Klimasimulationen.

Forschungsthemen

Die Arbeit in A1 beschäftigt sich mit der Variabilität und Vorhersagbarkeit des Klimas aus drei Perspektiven:

  1. Klimavorhersagen beeinflusst von und resultierend aus interner Variabilität: unser Ziel ist es, die verdeckten Einflüsse von kurzfristigen Fluktuationen und ihre Rolle für die großskalige Dynamik zu identifizieren. Ebenso untersuchen wir die Mechanismen und Zeitskalen für langsame Klimakomponenten.
  2. Quantifizierung und Reduktion von Unsicherheiten relevant für die Vorhersagbarkeit: wir wollen eine Parameterisierung für Ozeanvermischung entwickeln, die die Abhängigkeit vom Klimazustand berücksichtigt.
  3. Vorhersagbarkeit entstehend durch Reaktionen des Klimas auf Störungen in den externen Antrieben: wir analysieren Simulationen des letzten Jahrtausends und wenden eine Methode aus der statistischen Mechanik auf das Klimasystem an.

Aktuelle A1 Publikationen

  • Wiegand, K. N., Brune, S., & Baehr, J. (2019). Predictability of Multiyear Trends of the Pacific Decadal Oscillation in an MPI-ESM Hindcast Ensemble. Geophysical Research Letters, 46(1), 318-325. Retrieved from https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85059469952&doi=10.1029%2f2018GL080661&partnerID=40&md5=5e0b0a0b20669539d4136181c5cefbd1.
  • Badin, G., Franzke, C., Rademacher, J., & Oliver, M. (2019). Multi-scale Methods for Geophysical Flows. In C. Eden, & A. Iske (Eds.), Energy Transfers in Atmosphere and Ocean (pp. 1-51). Cham: Springer. doi:10.1007/978-3-030-05704-6_1.
  • Wahl, E., Zorita, E., Trouet, V., & Taylor, A. (2019). Jet stream dynamics, hydroclimate, and fire in California from 1600 CE to present. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116(12), 5393-5398. doi:10.1073/pnas.1815292116.
  • Kröger, J., Pohlmann, H., Sienz, F., Marotzke, J., Baehr, J., Köhl, A., Modali, K., Polkova, I., Stammer, D., Vamborg, F., & Müller, W. A. (2018). Full-field initialized decadal predictions with the MPI earth system model: an initial shock in the North Atlantic. Climate Dynamics, 51(7-8), 2593-2608.
  • Kilic, C., Lunkeit, F., Raible, C. C., & Stocker, T. F. (2018). Stable Equatorial Ice Belts at High Obliquity in a Coupled Atmosphere-Ocean Model. Astrophysical Journal, 864(2): 106. Retrieved from 10.3847/1538-4357/aad5eb.