Das Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung ist eine von der Bundesrepublik Deutschland, der Freien Hansestadt Bremen und den Ländern Brandenburg, Schleswig-Holstein und Niedersachsen getragene Forschungseinrichtung mit rund Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. In einem breiten multidisziplinären Ansatz betreiben wir Polar- und Meeresforschung und leisten dabei im Verbund mit zahlreichen universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen einen wichtigen Beitrag zur globalen Umwelt-, Erdsystem- und Paläoklimaforschung.
PostDoc für das Projekt TurbO-Arctic: "Turbulence in Arctic regions - Impact of optimized turbulence parametrizations in high-resolution ICON simulations" (m/w/d)
Hintergrund Um die erheblichen Unsicherheiten bei zukünftigen Klimaprojektionen weiter zu reduzieren, ist die Entwicklung eines innovativen, sehr hoch aufgelösten globalen Klimamodells auf der Basis des Modells ICON das Hauptziel des vom BMBF geförderten großen Verbundprojekts WarmWorld.
Trotz der sehr hohen Auflösung müssen in diesem Modell noch kleinskalige Prozesse, insbesondere atmosphärische Turbulenz, parametrisiert werden. Im Rahmen des Moduls WarmWorld Smarter zielt das Teilprojekt TurbO-Arctic, das gemeinsam von der Universität zu Köln und dem AWI durchgeführt wird, auf die Entwicklung und Erprobung optimierter atmosphärischer Turbulenzparametrisierungen für stabil geschichtete Bedingungen ab. Im Rahmen von TurbO-Arctic werden an der Universität zu Köln Ansätze zur Daten-Modell-Fusion entwickelt und zur Optimierung von Turbulenzparametrisierungen eingesetzt. Am AWI wird die optimierte Turbulenzparametrisierung für stabil geschichtete Bedingungen in die ICON-WarmWorld-Modellkonfiguration implementiert.
Anschließend sollen die Auswirkungen auf Veränderungen der arktischen Grenzschichtprozesse, der arktischen atmosphärischen Zirkulation und darüber hinaus auf Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation in den mittleren Breiten untersucht und bewertet werden. Auf diese Weise soll beurteilt werden, wie Änderungen in der Turbulenzparametrisierung zu verbesserten Simulationen mit dem ICON-Modell beitragen.
Aufgaben - Implementierung der optimierten Turbulenzparametrisierungen in die ICON-WarmWorld-Modellkonfiguration
- Auswahl eines optimalen Parametersatzes für die Turbulenzparametrisierung
- Set-up und Durchführung von Modellsensitivitätsexperimenten mit ICON mit Standard- und optimierten Turbulenzparametrisierungen in einer regionalen arktischen und einer globalen Modellkonfiguration (insbesondere für Perioden mit intensiven atmosphärischen Beobachtungen)
- Auswertung und prozessbasierte Analysen der arktischen Grenzschichtprozesse, der arktischen atmosphärischen Zirkulation und der Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation in den mittleren Breiten unter Verwendung von Reanalysedaten und unabhängigen Beobachtungen aus früheren und neuen Messkampagnen
- Identifizierung von Wechselwirkungen zwischen Grenzschichtprozessen und großräumigen atmosphärischen Zirkulationsänderungen, die bestimmen, wie Änderungen in der Turbulenzparametrisierung zu Verbesserungen in den ICON-Simulationen beitragen
- Präsentation der Projektergebnisse in von Experten begutachteten Veröffentlichungen und auf internationalen Konferenzen
Voraussetzungen - PhD in Meteorologie, Klimaphysik, Physik oder verwandten Bereichen
- Fortgeschrittene und nachgewiesene Kenntnisse in Fortran, Python oder ähnlichen Programmiersprachen
- Erfahrung in der Arbeit mit großen numerischen Modellcodes, vorzugsweise auf Unix-ähnlichen Betriebssystemen und HPC-Systemen
- Sehr gute Kenntnisse in der Verarbeitung, statistischen Analyse und Visualisierung von großen Klimadaten
- Sehr gute Beherrschung der englischen Sprache in Wort und Schrift
- Fähigkeit, konzentriert, unabhängig und kooperativ im Team zu arbeiten
Wünschenswerte Fähigkeiten und Kenntnisse - Expertise in der Entwicklung von Turbulenzparametrisierungen und Kenntnisse in Grenzschichtmeteorologie sowie der großräumigen atmosphärischen Dynamik sind von Vorteil
