Überblick - Forschungsgebiete

Strategieplan 2020 Vision  (pdf)

Wissenschaftliche Abteilungen

• Atmosphäre im Erdsystem
• Land im Erdsystem
• Ozean im Erdsystem

Große interne Projekte

• Millennium-Experiment
• Super-Vulkan
• Modelle des MPI-M - Information und Verteilung

Atmosphärische Prozessstudien

Die Qualität von Klimasimulationen ist stark abhängig von der Repräsentation physikalischer Prozesse. Viele relevante Prozesse wie z.B. Konvektion, Grenzschichtprozesse, Wolkenbildung, Niederschlag, Strahlungstransfer können auf der Modellskala nicht aufgelöst werden und müssen daher parameterisiert werden. Die Entwicklung solcher Parameterisierungen beruht auf detaillierten Beobachtungen und hochaufgelösten Prozessmodellstudien. Am MPI-M werden vorrangig bodengestützte Fernerkundungsmesssysteme entwickelt, mit denen die Schlüsselgrössen Temperatur, Wasserdampf, Wind, Aerosol, Wolken, Niederschlag und ausgewählte Spurengase gemessen werden können. Diese Instrumente werden in Feldmesskampagnen eingesetzt. Die Ergebnisse werden zusammen mit Daten von Satellitenbeobachtungen, Flugzeugmessungen und LES Simulationen zur Verbesserung der Klimamodelle eingesetzt.

Simulation des Klimas in der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft

Das MPI-M wird die Entwicklung umfassender globaler gekoppelter Modelle weiter vorantreiben, um die Dynamik der Klimavariabilität auf Zeitskalen bis zu 100000 Jahren zu verstehen. Dazu zählen Untersuchungen zum Wechsel zwischen Eis- und Warmzeiten, zur dekadischen Variabilität und zum anthropogen verursachten Klimawandel. Änderungen des Wasserkreislaufs aufgrund von Klima- und Landnutzungsänderungen und durch Bevölkerungswachstum und ökonomische Veränderungen haben einen unmittelbar spürbaren Einfluss auf die Bevölkerung. Um den Umfang solcher Veränderungen abschätzen zu können, werden integrative Ansätze auf der regionalen Skala angewandt.

Untersuchungen des Zusammenhangs zwischen biogeochemischen und physikalischen Prozessen des Erdsystems

In den letzten Jahren wuchs die Einsicht, dass die Erforschung des Erdsystems nur unter Einbeziehung biogeochemischer Zyklen und ihrer Wechselwirkungen mit dem physikalischen Klimasystem möglich ist. Dazu gehört die Analyse der Wechselwirkungen mit dem Kohlenstoffkreislauf und anderer biologisch relevanter Spurenstoffe, sowie die Untersuchung der Rückkopplungen zwischen der Chemie der Troposphäre, der Aerosolbildung und dem Klimasystem. Weitere Forschungsschwerpunkte umfassen die Dynamik, Physik und Chemie der mittleren und oberen Atmosphäre. Ein längerfristiges Ziel des MPI-M ist die Entwicklung eines umfassenden Erdsystemmodells, welches die verschiedenen Kompartimente schlüssig miteinander verbindet.