Bestimmung signifikanter Responsemuster aus Klimamodellsimulationen und Berechnung der zugehörigen Strahlungswirkung

Das Institut für Physik der Atmosphäre erforscht die Physik und die Chemie der Atmosphäre vom Erdboden bis in die Stratosphäre. Die Kenntnis der dort ablaufenden dynamischen, wolkenphysikalischen und chemischen Prozesse ist Grundlage für vielfältige Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt. Sowohl auf regionaler wie auf der globalen Skala werden die maßgeblichen Mechanismen und Veränderungen in der Atmosphäre mit Fernerkundung, Messflugzeugen und Rechenmodellen quantifiziert und systematisch untersucht.

Klimamodellsimulationen beinhalten ein gewisses Maß an statistischem Rauschen auf Grund der natürlichen internen Variabilität des Klimasystems. Werden zwei Simulationen mit unterschiedlichen Randbedingungen gerechnet, so ist daher nur ein Teil der Differenz der Ergebnisse als statistisch signifikanter Response auf die externe Störung anzusehen. Ändern sich in den Simulationen strahlungsrelevante Klimaparameter (wie Wasserdampf, Wolken oder Eisbedeckung) so bewirkt dies eine Strahlungswirkung oder eine Strahlungsrückkopplung, für deren ursachenbezogene Interpretation aber nur der statistisch signifikante Teil der Änderung berücksichtigt werden darf.

Im Rahmen dieser Masterarbeit erproben und entwickeln Sie ein fortgeschrittenes statistisches Verfahren zur Analyse des Outputs existierender 3D-Klimamodellsimulationen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Situationen, in denen Response und interne Variabilität ähnliche Größenordnung haben, so dass ein univariater gitterpunktsorienterter statistischer Test zur Identifizierung der Regionen mit einem signifikanten Response nicht mehr genügt. Dies bedingt den Einsatz multivariater statistischer Methoden für die Analyse des globalen Responsefeldes. Die auf solche Weise identifizierten Muster werden als Input für ein Strahlungstransfermodell verwendet, um den zugehörigen Strahlungseffekt zu ermitteln. Die Ergebnisse der Klimasimulationen und das Strahlungstransfermodell liegen bei Beginn der Arbeit vor. Kern der Masterarbeit ist die Entwicklung des statistischen Analyseverfahrens. Die Ergebnisse erlauben eine Interpretation der Ursache-Wirkung-Beziehung in Simulationen mit vergleichsweise kleinem externen Antrieb (z.B. regionalen Änderungen von Verkehrsemissionen).

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

DLR-Institut für Physik der Atmosphäre

Abschlussart

Masterarbeit / Diplomarbeit

Branche

Forschung und Entwicklung

Schlagwörter

Strahlungstransfermodell Klimaparameter Klimamodellsimulation Fortran Geowissenschaften Mathematik Meteorologie Physik

Anforderungen

• laufendes Masterstudium der Fachrichtungen Physik, Mathematik, Geowissenschaften, Meterologie oder ähnliche
• Erfahrungen im Umgang mit Fortran oder einer anderen Programmiersprache sind notwendig
• Unix/Linux-Kenntnisse sind wünschenswert

Zusatzinformationen

DLR-Standort Oberpfaffenhofen

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Schwerbehinderte Bewerberinnen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

Fachliche/r Ansprechpartnerin
Dr. Michael Ponater

Institut für Physik der Atmosphäre Tel.: +49 8153 28-2539