Abteilung Erdsystemmodellierung für Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr und Energie (ESM)

Die Abteilung Erdsystemmodellierung (ESM) entwickelt und betreibt ein breites Spektrum an Atmosphären- und Klimamodellen, um atmosphärische Prozesse von der globalen bis zur lokalen Skala abzubilden und zu erforschen. Die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der Troposphäre und Stratosphäre spielen dabei eine zentrale Rolle, um mithilfe eines fundierten Prozessverständnisses die Auswirkungen anthropogener und natürlicher Emissionen auf Spurengas- und Aerosolkonzentrationen sowie Klima und Luftqualität zu quantifizieren.

Die Forschungsthemen umfassen:

  • Verkehr und Klima, Quantifizierung von Verkehrseffekten (Land, Wasser, Luft), Bewertung von Mitigationsmaßnahmen,
  • Gekoppelte dynamische, physikalische und chemische Prozesse in der globalen Atmosphäre,
  • Klimawirkung von Aerosolen,
  • Untersuchungen zu Wasserdampf, eisübersättigten Regionen und Zirruswolken,
  • Wolken und Konvektion in globalen Klimamodellen,
  • Verknüpfung von Fernerkundungsdaten und numerischen Modellsimulationen,
  • Lagrangesche Transportverfahren.

Die Abteilung benutzt vorwiegend folgende Simulationsmodelle:

  • globale Modelle der Atmosphäre und des Klimasystems, insbesondere das gekoppelte Klima-Chemie-Modell EMAC (ECHAM/MESSy Atmospheric Chemistry) für großskalige Prozesse und Wechselwirkungen,
  • das mesoskalige Modell COSMO eingebettet in EMAC -MECO(n)- für regionale Klima-Chemie-Studien und zur Kampagnenbegleitung,
  • vereinfachte Modelle (AirClim, TransClim) zur Bewertung der Bedeutung einzelner anthropogener Klimaeinflüsse und von Mitigationsmaßnahmen.

Für die Arbeiten werden diverse meteorologische Datensätze (z.B. numerische Analysen des ECMWF, lange Zeitreihen von In-situ-Daten, Produkte aus Satellitendaten) verwendet. Für die Datenanalyse werden spezielle diagnostische und statistische Verfahren eingesetzt und weiterentwickelt.

Forschungsgruppen

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Kontakt

Prof. Dr. Anja Schmidt

Abteilungsleiterin
Institut für Physik der Atmosphäre
Erdsystem-Modellierung für Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr und Energie
Münchner Straße 20, 82234 Oberpfaffenhofen-Wessling