Unsere Forschung

Im Mittelpunkt der Forschung der Arbeitsgruppe Wolkenphysik steht die Modelldarstellung von Wolkeneigenschaften und -prozessen. Der dynamische Zustand, die räumliche Inhomogenität, das Niederschlagspotential und der Lebenszyklus von Wolken werden von auf der einen Seite von mikrophysikalischen Variablen, auf der anderen Seite aber auch von Turbulenzzustand der Atmosphäre, von Konvektion und von der großräumigen Zirkulation bestimmt.

Wolkeneigenschaften auf der Mesoskala (wenige 100m bis einige 10km) sind ein wichtiger Grund für die großen Unsicherheiten der Wolkendarstellung in Klimamodellen, die diese nicht auflösen und daher parametrisieren müssen. Die oft angenommene Gültigkeit mikrophysikalischer Zusammenhänge auf großen räumlichen Skalen, etwa zwischen Wolkentropfengrößen und Niederschlagsbildung, kann durch subgitterskalige Variationen aufgehoben oder sogar umgekehrt werden. Daher werden ein verbessertes Verständnis und skalenabhängige Parametrisierungen von mesoskaligen Wolkenprozessen und –eigenschaften benötigt.

Werkzeuge für diese Forschungsthemen sind zum einen ICON als ein atmosphärisches Modell mit variabler Gitterweite, und zum anderen atmosphärische Messungen zur Evaluierung der Simulationen. Dadurch haben wir Anknüpfungspunkte zu weiteren Arbeitsgruppen am IMK-TRO (→ KITcube als Beobachtungssystem auf der betrachteten Skala, ICON/ICON-ART Modellfamilie) sowie an die Labor- und Feldmessungen zur Wolkenmikrophysik am IMK-AAF.