Gekoppelte Klimasystem-Datenassimilation (Max-Planck-Fellow)

Gruppenleiter:
E-Mail:
detlef.stammer@zmaw.de
Tel.: +49 (0)40 42838 5052 / 7599
Fax: +49 (0)40 42838 7063
Wissenschaftliche Mitarbeiter:
Dr. Neeraj Agarwal -
E-Mail
Peter Herrmann (verstorben am 01.04.2011)
Iuliia Polkova (Doktorandin) -
E-Mail
Forschungsziele
Die Forschungsgruppe wurde als Teil des Max Planck Fellow Programms gegründet, um die Kooperation zwischen der Max-Planck-Gesellschaft und der Universität zu stärken. Sie wird geleitet von Prof. Dr. Detlef Stammer,
Universität Hamburg.
Das Ziel der Arbeitsgruppe für "Gekoppelte Klimasystem-Datenassimilation" ist, gekoppelte Klimamodelle (Ozean-Eis-Atmosphäre-Land) unter Verwendung dynamisch konsistenter Datenassimilation zu verbessern. Auf diese Weise eingesetzt kann Datenassimilation helfen, unsichere Modellparameter und Modellanfangszustände durch Modelldatenkombination zu schätzen. Die Ergebnisse können anschließend verwendet werden, um globale und regionale Klimaschwankungen besser abzuschätzen als dieses durch Daten oder Modelle alleine möglich wäre und um Feedback-Mechanismen zwischen Klimakomponenten und Klimasensitivitäten besser zu analysieren.
Entsprechend zählen zu den Ziele der Gruppe, (1) Klimamodelle durch Parameteroptimierung zu verbessern, und (2) die Vorhersagefähigkeit von gekoppelten Klimamodellen durch Abschätzung von verbesserten Anfangszuständen und durch Verwendung verfeinerter Initialisierungsverfahren zu erhöhen. Beide Ziele erfordern die Entwicklung eines gekoppelten Assimilationssystems für saisonale bis dekadische Zeitskalen, das dynamisch mit dem gekoppelten Klimamodell selbstkonsistent ist. Es erfordert auch die verbesserte Nutzung von Satellitendaten in der Klimamodellierung und Klimasystem-Datenassimilation. Dem zugrunde liegen müssen eingehende Erfahrungen in der Verwendung und dem Verstehen gekoppelter Klimasystemmodelle und ihren Empfindlichkeiten gegenüber unsicheren Modellparametern.
Ausgewählte Publikationen
Stammer, D., 1997a: Global characteristics of ocean variability from regional TOPEX/POSEIDON altimeter measurements. J. Phys. Oceanogr., 27, 1743-1769.
Stammer, D., 1997b: Steric and wind-induced changes in TOPEX/POSEIDON large-scale sea surface topography observations, J. Geophys. Res., 102, 20,987-21,010.
Stammer, D., 1998: On eddy characteristics, eddy transports and mean flow properties. J. Phys. Oceanogr., 28, 727-739.
Ponte, R. M., D. Stammer, and J. Marshall, 1998: Oceanic signals in observed motions of the Earth's pole of rotation. Nature, 391, 476-479.
Marotzke, J., R. Giering, Q. K. Zhang, D. Stammer, C. N. Hill, and T. Lee, 1999: Construction of the adjoint MIT ocean general circulation model and application to Atlantic heat transport sensitivity. J. Geophys. Research, 104, 29,529 - 29,548
Ponte, R.M., and D. Stammer, 2000: Global and regional axial ocean angular momentum signals and length-of-day variations (1985-1996). J. Geophys. Res., 105, 17,161-17,171.
Stammer, D., C. Wunsch, R. Giering, C. Eckert, P. Heimbach, J. Marotzke, A. Adcroft, C.N. Hill, and J. Marshall, 2002: The global ocean circulation during 1992 - 1997, estimated from ocean observations and a general circulation model. J. Geophys. Res., 107(C9), 3118, doi:10.1029/2001JC000888.
Stammer, D., K. Ueyoshi, A. Köhl, W.B. Large, S. Josey, and C. Wunsch, 2004: Estimating Air-Sea Fluxes of Heat, Freshwater and Momentum Through Global Ocean Data Assimilation. J. Geophys. Res., 109, C05023, doi:10.1029/2003JC002082.
Barnett, T., R. Malone, W. Pennell, D. Stammer, B. Semtner, and W. Washington, 2004: The effects of climate change on water resources in the west: Introduction and overview. Climate Change, 62, 1-11, DOI 10.1023/B:CLIM.0000013695.21726.b8.
Bengtson, L., P. Arkin, P. Berrisford, P. Bougeault, C. K. Folland, C. Gordon, K. Haines, K. I. Hodges, P. Jones, P. Kallberg, N. Rayner, A. J. Simmons, D. Stammer, P. W. Thorne, S. Uppala and R. S.Vose, 2007: The Need for a Dynamical Climate Reanalysis. Bulletin of the American Meteorological Society, 88, 495-501.
Pohlmann, H., J. Jungclaus, J. Marotzke, A. Köhl, and D. Stammer, 2009: Improving Predictability through the Initialization of a Coupled Climate Model with Global Oceanic Reanalysis. J. Clim., 22, 10.1175/2009JCLI2535., p. 3926 - 3938.
Balmaseda, M.A., O.J. Alves, A. Arribas, T. Awaji, D. Behringer, N. Ferry, Y. Fujii, T. Lee, M. Rienecker, T. Rosati and . Stammer, 2009: Ocean Initialization for Seasonal Forecasts. Oceanography, 22, 154-159.
Meehl, G.A. L. Goddard, J. Murphy, R.J. Stouffer, G. Boer, G. Danabasoglu, K. Dixon, M.A. Giorgetta, A. Greene, E. Hawkins, G. Hegerl, D. Karoly, N. Keenlyside, M. Kimoto, B. Kirtman, A. Navarra, R. Pulwarty, D. Smith, D. Stammer, and T. Stockdale, 2009: Decadal prediction: Can it be skillful? Bull. Amer. Meteorol. Soc., 90, 14671485.May 30, 2011 13
Koldunov, N., D. Stammer, and J. Marotzke, 2010: Characteristics of present-day Arctic sea ice variability as simulated in MPI-M coupled ocean-ice model runs. J. Clim.,23, 2520-2543.
Romanova, V., A. Köhl, D. Stammer, C. Klepp, A. Andersson and S. Bakan, 2010: Surface freshwater flux estimates from GECCO and HOAPS. Tellus, 62, doi:10.1111/j.1600-0870.2010.00447.x., p. 435-452.
Martinez, N., N. Serra, D. Stammer and P. Minnett, 2010: Response of the eastern sub-tropical Atlantic SST to Saharan Dust: a modeling and observational study. J. of Geophys. Res., 115, C08015, doi:10.1029/2009JC005692.
Romanova, V., A. Köhl, and D. Stammer, 2011: Seasonal Cycle of Near Surface Freshwater Budget in the Western Tropical Atlantic, J. Geophys. Res., in press.
Stammer D., Agarwal N., Herrmann P., Köhl Armin and Mechoso C.R., 2011, Response of a coupled Ocean-Atmosphere Model to Greenland Ice Melting, Surveys in Geophys. In Press.


