Max-Planck-Institut für Meteorologie

Max-Planck-Institut für Meteorologie

Die Sorge um Klimaänderungen durch den Menschen und das lückenhafte Wissen über die Klima-Dynamik führten 1975 zur Gründung des Max-Planck-Instituts für Meteorologie in Hamburg. Seitdem untersuchen hier Wissenschaftler, wie physikalische, chemische und biologische Prozesse sowie menschliches Verhalten zu globalen und regionalen Klimaänderungen beitragen. Sie entwickeln numerische Modelle und Messmethoden, um die natürliche Variabilität der Atmosphäre, des Ozeans und der Biosphäre zu erklären und den Einfluss von veränderter Landnutzung, industrieller Entwicklung, Verstädterung und anderen menschlichen Einflüssen abzuschätzen. Zusammen mit dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und dem Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz arbeiten sie an einer besseren Darstellung der chemischen und biologischen Faktoren, die die Konzentrationen der Treibhaus- und anderer Spurengase in der Atmosphäre sowie deren Wechselwirkung mit der terrestrischen und marinen Biosphäre bestimmen.

Kontakt

Bundesstr. 53
20146 Hamburg
Telefon: +49 40 41173-0
Fax: +49 40 41173-298

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS on Earth System Modelling

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren und Forschungsgruppenleitern.

„Die Erwärmung hört nicht auf"

Thorsten Mauritsen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie ermittelt, wie viel Zeit noch bleibt, um das Pariser Klimaziel zu erreichen

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Zeitfenster für das 1,5-Grad-Ziel schließt sich

Bei einem sofortigen Stopp aller klimarelevanten Emissionen würde sich die Erde allein in diesem Jahrhundert um etwa 1,1 Grad erwärmen

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„Der Bedarf von Kommunen ist enorm“

Der globale Klimawandel hat mehr Einfluss auf regionale Wasserressourcen, auf die Energie- und Landwirtschaft in Deutschland als bislang angenommen. Wir sprachen dazu mit Stefan Hagemann, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg.

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Mehr Regen im Winter, mehr Dürren im Sommer

Ein neuer Bericht des Climate Service Center Germany fasst zusammen, wie sich der Klimawandel auf den Wasserkreislauf in Deutschland auswirkt.

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Mein Beitrag zur arktischen Eisschmelze

Messungen decken den Zusammenhang zwischen individuellem CO2-Ausstoß und dem Rückgang des arktischen Sommereises auf

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In öffentlichen Debatten um die Erderwärmung steht eine Ursache im Mittelpunkt: die CO2-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Rohstoffe. Doch der Mensch verändert das Klima auch, indem er Wälder rodet und Ackerbau, Forstwirtschaft sowie Viehzucht betreibt. Julia Pongratz untersucht mit ihrer Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg die Folgen dieser Aktivitäten für das Klima – und wie sich die Eingriffe nutzen ließen, um dem globalen Wandel entgegenzuwirken.

Nirgendwo macht sich der Klimawandel so deutlich bemerkbar wie in der Arktis. Die Menge des Meereises hat hier in den vergangenen Jahrzehnten drastisch abgenommen. Diesen Schwund haben Klimamodelle lange nicht in seinem ganzen Ausmaß erfasst. Das ändert sich nun – nicht zuletzt, weil Dirk Notz und seine Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg immer besser verstehen, welche Prozesse die Bildung und das Schmelzen des Meereises beeinflussen.

Der Mensch hat mit der Industrialisierung ein bedrohliches Grossexperiment gestartet, dessen Folgen laÅNngst noch nicht abzusehen sind. Mit dem massiven Ausstoss von Kohlendioxid heizt er der Erde ein. Aber nicht nur das: Die erhöhte Konzentration des Treibhausgases in der Luft lässt auch die Ozeane versauern. Welche Konsequenzen das haben könnte, erforschen Tatiana Ilyina und ihre Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg.

Nirgendwo macht sich der Klimawandel so deutlich bemerkbar wie in der Arktis. Die Menge des Meereises hat hier in den vergangenen Jahrzehnten drastisch abgenommen. Diesen Schwund haben Klimamodelle lange nicht in seinem ganzen Ausmaß erfasst. Das ändert sich nun – nicht zuletzt, weil Dirk Notz und seine Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg immer besser verstehen, welche Prozesse die Bildung und das Schmelzen des Meereises beeinflussen.

Im Atlantischen Ozean arbeitet eine gigantische Wärmepumpe: Tropische Wassermassen strömen gen Norden und versorgen Europa mit einem angenehm warmen Klima. Jochem Marotzke, Direktor am Hamburger Max-Planck-Institut für Meteorologie, hat diese Strömung berechnet und damit die Basis für ein verbessertes Klimamodell geschaffen.

Wie wird das Klima in zehn oder 15 Jahren aussehen? Auf diese Frage haben Forscher bisher keine befriedigende Antwort – vor allem, weil zufällige Veränderungen in diesen mittelfristigen Zeiträumen eine große Rolle spielen. Eine natürliche Schwankung ist wahrscheinlich auch die Ursache dafür, dass die Temperaturen seit 15 Jahren kaum ansteigen. Jochem Marotzke vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg und Kollegen in ganz Deutschland arbeiten intensiv an einem System, das zuverlässige Prognosen für die kommenden Jahre liefert.

Die Erderwärmung verändert die Welt – ökologisch, ökonomisch und politisch. Klimadienste wollen Entscheidungsträgern helfen, auf den vielfältigen Wandel angemessen zu reagieren. Unsere Autoren waren maßgeblich am Aufbau des Climate Service Center in Hamburg beteiligt. Im Folgenden stellen sie die Arbeit dieser Art von Einrichtungen vor und schildern die Herausforderungen für die Kommunikation.

Als sich von 1998 bis 2012 die Erwärmung der Erdoberfläche verlangsamte, erklärten viele Klimawissenschaftler den Ozean, der mehr Wärme aufnahm als erwartet, zur Ursache. Die Autoren der hier beschriebenen Studie bezweifeln diese Ansicht: Die beobachtete Verlangsamung ließe sich ebenso gut der schwankenden Wärmeabstrahlung in den Weltraum zuschreiben. Zudem sind die mit einer Verlangsamung der Erwärmung verbundenen Energiemengen kleiner als bisher angenommen – und zwar so klein, dass die tatsächliche Ursache der Verlangsamung sich angesichts der Unsicherheitsmargen wohl nie herausstellen wird.

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Wiederaufforstung ist eine vieldiskutierte Maßnahme, um dem Anstieg des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre entgegenzuwirken. Bisherige Studien bezogen sich oft auf eine Umkehr der Effekte vergangener Entwaldung. Die hier vorgestellten globalen Modellsimulationen zeigen aber, dass in einem zukünftigen warmen, CO2-reichen Klima das Potenzial zur Speicherung von Kohlendioxid (CO2) durch Wiederaufforstung stärker sein könnte als vermutet. Eine Anpassung an den Klimawandel wird weiterhin notwendig sein, wenngleich die Wiederaufforstung Klimaextreme abschwächen kann.

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ICON: Ein neues Modell für die Untersuchung der Rolle kleiner Wolken im globalen Klimasystem

2016 Giorgetta, Marco(1); Stevens, Bjorn(1); Dipankar, Anurag(1), Adamidis, Panos(2) (1): Max-Planck-Institut für Meteorologie (2): Deutsches Klimarechenzentrum

Geoforschung Klimaforschung

Mit der Entwicklung des neuen Atmosphärenmodells ICON wurden zwei wichtige Verbesserungen gegenüber älteren Modellen erreicht. Einerseits ermöglicht die Wahl der nicht-hydrostatischen Gleichung die Simulation selbst kleinräumiger Zirkulationen in Kumuluswolken und deren Umgebung. Andererseits wurden die numerischen Methoden so gewählt, dass sich massiv parallele Supercomputer maximal nutzen lassen. Beides zusammen eröffnet neue Perspektiven in der Erforschung der Dynamik von Kumuluswolken und deren Wechselwirkung mit großskaligen Zirkulationen und dem globalen Klima.

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Beobachtungen deuten für die globale Oberflächentemperatur seit 1998 ein Plateau an, wohingegen die meisten Klimamodelle weiterhin eine Erwärmung simulieren. Woher kommt dieser Unterschied? Reagieren die Klimamodelle zu empfindlich auf die Erhöhung von Treibhausgaskonzentrationen wie der von CO2 und überschätzen somit den Klimawandel systematisch? Oder entsteht die Diskrepanz eher zufällig? Eine soeben erschienene Studie aus dem Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) gibt eine klare Antwort: Es gibt keinen Beleg für einen systematischen Modellfehler.

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Wie Nährstoffmangel den Klimawandel beschleunigen kann

2014 Goll, D. S.; Brovkin, V.

Geoforschung Klimaforschung

Erdsystemmodelle berücksichtigen nicht, dass wichtige Pflanzennährstoffe nur in begrenztem Maße zur Verfügung stehen. Das ist problematisch, da etwa ein Drittel der menschlichen Kohlendioxidemissionen von Pflanzen aufgenommen wird, und dies nur geschieht, wenn genügend Nährstoffe vorhanden sind. Die hier vorgestellte Modellstudie berücksichtigt erstmals die Verfügbarkeit von Phosphor und Stickstoff. Sie zeigt, dass eine Vernachlässigung dieser Verfügbarkeit dazu führt, dass Modelle die zukünftige CO2-Aufnahme durch Pflanzen deutlich überschätzen. Dies beschleunigt den Klimawandel.

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