FOR 5626:  Wolkenstruktur und Klima - Schließung der 3D-Lücke

• Fachliche Zuordnung: Geowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 513446258

Die vorgeschlagene Forschungsgruppe zielt auf eine einzigartige und umfassende Kombination aus 3D-Modellierung und Beobachtung von Wolken und ihren Strahlungseffekten ab, die der 3D-Natur der Wolkenstruktur und des Strahlungstransfers vollständig Rechnung trägt. Auf diese Weise wird das Projekt zum ersten Mal eine physikalisch basierte Korrektur von Fehlern in der Klimamodellierung und der Wolkenfernerkundung ermöglichen, die auf eine zu starke Vereinfachung der komplexen geometrischen Natur von Wolken in früheren Arbeiten zurückgehen. Zu diesem Zweck werden charakteristische 3D-Wolkenstrukturen für relevante Wolkenregime aus wolkenauflösender Modellierung und aus synergistischen Satellitenbeobachtungen als Grundlage für Strahlungstransportmodelle unterschiedlicher Komplexität dienen, um die Folgen von Vereinfachungen der Wolkenstruktur zu quantifizieren und physikalisch begründete Korrelationen zwischen Wolken und Strahlung herzustellen. Langfristige, qualitativ hochwertige bodengestützte Wolken- und Strahlungsbeobachtungen ermöglichen die Validierung dieser Beziehungen durch Strahlungsschließungs-Studien. Aktuelle und neue Generationen von Satellitensensoren werden die entsprechenden Schließungen an der Obergrenze der Atmosphäre liefern. In einer groß angelegten Feldkampagne werden Modellierung, boden- und satellitengestützte Fernerkundung und In-situ-Strahlungsmessungen in einer synergetischen Schließungsstudie zusammengeführt, um unsere Fähigkeit zur Beobachtung, zum Verständnis und zur Modellierung der Strahlungseffekte von Wolken zu validieren und damit eine wesentliche Ursache für die Unsicherheit bei der Vorhersage des künftigen Klimas zu verringern. In der zweiten Phase der Forschungsgruppe wird dieser Ansatz auf global verteilte Testfelder im Rahmen großer internationaler Beobachtungsnetze ausgedehnt, die regimebasierten Beziehungen zwischen Wolken und Strahlung verbessert und auf die Klimamodellierung und die neuen Generationen von Satellitensensoren angewendet.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• 3D Feldkampagnen, HOPE + Lindenberg 2026 + neue Kampagne mit MTG (Antragsteller Macke, Andreas ;  Seckmeyer, Gunther ;  Wacker, Stefan )
• Abhängigkeit des 3D-Strahlungseffekts von der Wolkenstruktur und -regime (Antragsteller Deneke, Hartwig ;  Mayer, Bernhard )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Macke, Andreas )
• Modellierung der mikro- und makrophysikalischen Eigenschaften von Wolken und ihrer Strahlungseffekte (Antragstellerinnen / Antragsteller Schemann, Vera ;  Senf, Fabian )
• Satelliten-basierte Wolken-Fernerkundung & 3D Effekte (Antragstellerinnen / Antragsteller Hünerbein, Anja ;  Stengel, Martin )
• Wolken-Strahlungseffekte aus bodengestützten, vertikal-aufgelösten Wolken- und Strahlungsbeobachtungen und Strahlungsschließungsstudie (Antragstellerinnen / Antragsteller Knist, Christine ;  Seckmeyer, Gunther )

• Sprecher: Professor Dr. Andreas Macke