Forschung

Wir erforschen die Umweltbedingungen und deren Veränderungen im Verlauf der Erdgeschichte mit Hilfe von Erdsystemmodellen. Dies sind Computerprogramme, mit denen wir die Mechanismen der rekonstruierten Umweltschwankungen untersuchen, die aus Wechselwirkungen von Atmosphäre, Ozean, Meer- und Inlandeis sowie mariner und terrestrischer Biosphäre resultieren. Insbesondere analysieren wir die Ursachen natürlicher Klimavariationen, um daraus Aussagen über die Stabilität des Klimasystems zu unterschiedlichen geologischen Zeiten sowie für die Zukunft abzuleiten. Daneben untersuchen wir regionale Prozesse im Ozean mit hochauflösenden Zirkulationsmodellen.

Arbeitsgebiete
Die Rolle des Ozeans im Klimasystem, natürliche Klimavariationen in Warmzeiten, Eiszeitzyklen, Klimaumbrüche während der letzten 65 Millionen Jahre, direkte Modellierung von messbaren Klimaindikatoren (z. B. Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope), klimagesteuerte Variationen mariner und terrestrischer Ökosysteme.

Methoden
Die verwendeten Erdsystemmodelle sind komplexe Computerprogramme, die die Dynamik von Atmosphäre, Ozean, Meereis usw., biogeochemische Prozesse sowie deren Wechselwirkungen beschreiben. Die Spannbreite der Modelle reicht von detaillierten, realitätsnahen Modellen über solche mit reduzierter Komplexität bis hin zu konzeptionellen Modellen. Die numerischen Experimente werden auf speziellen Höchstleistungsrechnern durchgeführt.

• Globales voll gekoppeltes Erdsystemmodell: Community Earth System Model (CESM)
• Regionales voll gekoppeltes Erdsystemmodell: A Coupled-Ocean-Atmosphere-Wave- Sediment Transport Modeling System (COAWST)

Ozeanzirkulationsmodelle: