Fakultät für Physik
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Physik der Atmosphäre, Meteorologie

In der theoretischen Meteorologie beschäftigen wir uns mit einer Reihe von Fragen aus der Grundlagenforschung und der angewandten Forschung, wie zum Beispiel der Vorhersagbarkeit: Kann man das Wetter jenseits des Horizonts von 10 Tagen zuverlässig vorhersagen? Oder ist das Fehlerwachstum so groß, dass eine kleine Anfangsstörung, wie der aus der Chaostheorie bekannte Flügelschlag eines Schmetterlings, das Wetter ein bis zwei Wochen später komplett verändern kann? Fragen wie diese stehen im Zentrum des von der LMU koordinierten Schwerpunktprogramms „Waves To Weather“. Zusammen mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) untersuchen wir im „Hans-Ertel-Zentrum für Datenassimilation“, wie hochaufgelöste Satellitendaten und eine bessere Repräsentation des Meß- und Modellfehlers in Modell-Ensembles zu zuverlässigeren Wetterprognosen führen können. Ebenso werden für Modelle verbesserte stochastische Parametrisierungen gesucht. Diese Ansätze berücksichtigen auch die von Modellen räumlich nicht-aufgelöste Physik, die zum Beispiel für die Konvektion und den vertikalen Massen- und Energietransport entscheidend ist.

In der experimentellen Meteorologie beschäftigen wir uns mit der Wechselwirkung zwischen Wolken, Aerosolpartikeln und Strahlung. Wir entwickeln Fernerkundungsverfahren basierend auf elektromagnetischer Strahlung im optischen und im Mikrowellenbereich für die Messung vom Boden und vom Forschungsflugzeug aus. Mit Hilfe von aktiven Radar- und Lidarbeobachtungen, sowie abbildenden hyperspektralen Radiometern versuchen wir die Wolkenmikrophysik abzuleiten. Die drei-dimensionale Verteilung von Anzahl, Phase und Größe von Wassertröpfchen und Eispartikeln bestimmt den Klimaeffekt von Wolken und die Niederschlagsbildung. Unter anderem für die Auswertung dieser Beobachtungen entwickeln wir komplexe numerische Strahlungstransportmodelle. Neben Untersuchungen zum Einfluss von Partikeln auf die Wolkenbildung, stellen wir uns die Frage, inwieweit Absorption solarer Strahlung und Emission thermischer Strahlung einen Einfluss auf Struktur und Mikrophysik von Wolken haben, und wie man diese Einflüsse in niedrig aufgelösten Wetter- und Klimamodellen quantitativ berücksichtigen kann. Auch auf die Fernerkundung von Luftschadstoffen sowie für die optimale Nutzung erneuerbarer Energien wenden wir unsere Methoden an.

Prof. Dr. George Craig

  • Stochastische Parametrisierungen
  • Ensemble-Vorhersagen und -Vorhersagbarkeit
  • Datenassimilation
  • Vorhersageprüfung

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Prof. Dr. Bernhard Mayer

  • Atmosphärischer Strahlungstransport
  • Lidar-Fernerkundung von Aerosol und Wolken
  • Wolkenspektrometer
  • UV-Strahlung: Messung und Modellierung

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Prof. Dr. Markus Rapp

  • Untersuchung der komplexen Vorgänge in der mittleren Atmosphäre
  • Messungen mit Höhenforschungsraketen
  • Messungen bodengestützt mit Radar- und Lidarmethoden

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Prof. Dr. Mark Wenig

  • Fernerkundung von Schadstoffen in der Luft
  • Bodengestützte und satellitenbasierte differenzielle optische Absorptionsspektroskopie
  • Strahlungstransportmodellierungen, Simulationen, digitale Bildverarbeitung

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