Der Effekt von latentem Heizen auf blockierende Hochdruckgebiete

In Kooperation mit der ETH Zürich

Stephan Pfahl, Daniel Steinfeld

Neue Studien haben gezeigt, dass die Freisetzung von latenter Wärme bei der Wolkenbildung in aufsteigenden Luftmassen eine wichtige Rolle bei der Ausbildung blockierender Hochdruckgebieten („Blocking“) spielt. Dieser Prozess wird in derzeitigen Blocking-Theorien nur unzureichend berücksichtigt. Er könnte ein Grund für die Probleme in der Simulation von Blocking in Klimamodellen sein und zu zukünftigen Änderungen in der Häufigkeit von blockierenden Hochdruckgebieten in einem wärmeren Klima führen. In diesem Projekt wollen wir unser Verständnis hinsichtlich der Beziehung zwischen dem Freisetzen latenter Wärme und Blocking mit Hilfe von Lagrange‘schen Diagnostiken verbessern. Hierzu werden Reanalysedaten, globale Klimasimulationen sowie Sensitivitäts-Experimente, in denen die Freisetzung latenter Wärme modifiziert wird, verwendet

Die Dynamik außertropischer Zyklone

Edgar Dolores Tesillos, Stephan Pfahl

Außertropische Zyklonen sind ein wesentlicher Bestandteil des Wettergeschehens in den mittleren Breiten. Sie können Extremniederschläge und stürmische Winde hervorrufen und hierdurch großen gesellschaftlichen Schaden anrichten. Ziel dieses Projekts ist es, ein besseres Verständnis der dynamischen Prozesse zu entwickeln, die die Häufigkeit und Intensität von Zyklonen über dem Nordatlantik und in der Mittelmeerregion heute und in Zukunft beeinflussen. Hierzu werden Ensemble-Simulationen des heutigen und zukünftigen Klimas mit Hilfe der potenziellen Vorticity sowie von Trajektorien-Analysen untersucht.

Die Dynamik von Hitzewellen

Lisa Schielicke, Stephan Pfahl

Die Intensivierung von Hitzewellen ist eine der gesichertsten und gleichzeitig tiefgreifensten Folgen des Menschen-gemachten Klimawandels. Um eine möglichst exakte Beurteilung hinsichtlich der Größe der Veränderung treffen zu können, muss diese Intensivierung in Beziehung zu möglichen Änderungen der atmosphärischen Strömungsmuster gesetzt werden. Wir wenden eine Kombination aus Eulerschen Analysen von Zirkulationsmustern und Lagrangschen Trajektorienstudien an, um zukünftige Änderungen von Hitzewellen, wie sie von Klimamodellen simuliert werden, aus einer dynamischen Sichtweise zu untersuchen.

Effects of Latent Heat Release on Atmospheric Blocking: process understanding, model evaluation and potential impacts of climate change

In Cooperation with ETH Zürich

Stephan Pfahl, Daniel Steinfeld

Recent research has shown that latent heat release during cloud formation in ascending air streams is a crucial process for the formation of atmospheric blocking that is not probably accounted for in current blocking theories, might lead to model deficiencies in the representation of blocking, and can contribute to future changes in blocking occurrence due to climate warming. In this project, we aim to improve our understanding of this linkage between latent heat release and blocking with the help of Lagrangian diagnostics applied to reanalysis data, global climate simulations and simulations of individual blocking cases with artificially modified latent heat release.

Transportwege von Feuchte und die Isotopen-Zusammensetzung von Wasserdampf

FU Berlin, in Kooperation mit ETH Zürich und Karlsruher Institute of Technology

Fabienne Dahinden, Franziska Aemisegger und Heini Wernli (ETH Zürich), Christopher Diekmann, Matthias Schneider und Peter Knippertz (Karlsruhe Institute of Technology), Stephan Pfahl (FU Berlin)

Feuchtetransportwege und die dafür verantwortlichen Prozesse über dem subtropischen Nordatlantik und Afrika werden mithilfe einer Kombination aus Fernerkundungsdaten und Modellsimulationen der Isotopen-Zusammensetzung des atmosphärischen Wasserdampfs untersucht. In diesem Zusammenhang wird evaluiert, ob Beobachtungen von Wasserisotopen zusätzliche Informationen über die Darstellung des subtropischen Wasserkreislaufes in numerischen Modellen liefern.