Forschungsthemen

Mein Forschungsgebiet sind intrinsiche Klimaschwankungen und wie sie sich mit der globalen Erwärmung verändern werden.

Meine Forschung deckt vielfältige Themen ab, wie z.B. die

  • Entwicklung neuer statistischer Methoden zur Abschätzung der Änderungen interner Klimaschwankungen bei ansteigender CO2-Konzentration in der Atmosphäre,
  • Quantifizierung der möglichen Ursachen für Schwankungen der arktischen Meereisfläche,
  • Zuweisung der ursachen-abhängigen Schwere von zukünftigen Extremereignissen bei globaler Erwärmung

 

Ich ergänze meine Forschung mit Wissenschaftskommunikation durch Vorträge, kleine physikalische Experimente, und das Entwickeln eines Brettspieles.

 

Interne Klimaschwankungen und globale Erwärmung

 

 

Ich untersuche, wie sich interne Klimaschwankungen mit der globalen Erwärmung ändern. Um dies herauszufinden, habe ich eine neue Methode entwickelt, die die vorindustriellen internen Klimschwankungen mit derzeitigen oder zukünftigen internen Klimaschwankungen in Bezug setzt. Die Abschätzung der derzeitigen oder zukünftigen internen Klima- schwankungen leite ich von der möglichen Ensemble-Spannbreite eines einzelnen Klimamodells von mehreren Klimamodellen ab. Damit wende ich die Ergodenhypothese an. Die neue Methode erlaubt es, herauszufinden, ob und inwiefern sich die Spannbreite interner Schwankungen einer jeden Klimavariable in Zukunft ändern wird.

 

Ursachen arktischer Meereisschwankungen

 

 

Ich quantifiziere systematisch die möglichen Ursachen der Meereisvariabilität in der Arktis. Ich zeige, dass die internen Schwankungen der arktischen Meereisfläche hauptsächlich durch direkte atmösphärische Temperaturschwankungen verursacht sind, indem ich den Einfluss einzelner Ursachen innerhalb eines Erdsystemmodells trenne. Im Gegensatz zu dem weitverbreiteten Glauben, dass Rückkopplungen mit Eis-Albedo, Wolken und Wasserdampf, oder die Wirkung von Schwankungen im polwärtsgerichteten ozeanischen Wärmetransport entscheident sind, finde ich heraus, dass diese Prozesse nur von geringer Bedeutung für die Meereisvariabilität sind.

 

Extremereignisse und globale Erwärmung

 

 

 

Klimaextreme haben oft einen erheblichen Einfluss auf die menschliche Gesellschaft. Dennoch ist unklar, wie und warum sich Klimaextreme in Zukunft ändern werden. Mit Hilfe eines empirischen Schwellenwertes weise ich die zukünftige Wahrscheinlichkeit von Änderungen in täglichen Temperatur-, Wind- und Niederschlagsextremen der menschgemachten globalen Erwärmung, oder den damit verbundenen Änderungen in den internen Schwankungen zu. Ich zeige, dass diese unterschiedliche Ursache von zukünftigen Änderungen in Extremereignissen wichtig ist, weil ihre Ursache sowohl die Häufigkeit, als auch die Stärke von Extremereignissen bestimmt. Der Grund dafür ist, dass Extremereignisse durchschnittlich viel stärker sind, wenn sie durch eine Zunahme der internen Klimaschwankungen als durch eine reine Verschiebung des mittleren Klimas verursacht sind.

 

Wissenschaftskommunikation

 

 

 

Ich berichte von meiner Forschung, und unserem Wissen zum Polarklima und Klimaschwankungen mit Vorträgen in Schulen und mit kleinen physikalischen Experimenten bei öffentlichen Veranstaltungen wie der "Hamburger Nacht des Wissens". Gemeinsam mit Kollegen habe ich zudem das Strategie-Brettspiel "Cold Cooperation" entwickelt. Es macht die Herausforderung der internationalen Zusammenarbeit erlebbar, sowohl den wirtschaftlichen Interessen einzelner Länder als auch der Vermeidung der schlimmsten Folgen der globalen Erwärmung gerecht zu werden. Das Spiel kann frei heruntergeladen werden unter: owncloud.gwdg.de/index.php/s/n8tghGRSGg74Hn0