18. August 2021, von Gonzalez/Red.

Jedes Jahr kommen zahlreiche neue Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an die Universität Hamburg. In dieser Reihe stellen wir sie und ihre Forschungsgebiete vor.

Prof. Dr. Juan Pedro Mellado Gonzalez, derzeit an der Polytechnischen Universität Katalonien, wechselt zum Wintersemester 2021/22 als Professor für Kleinskalige Atmosphärenmodellierung an die Universität Hamburg. Er wird an der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften sowie am Exzellenzcluster „Climate, Climatic Change, and Society“ (CLICCS) forschen.

Mein Forschungsgebiet in drei Sätzen:

In meiner Forschung konzentriere ich mich auf mikroskalige – also kleinräumige – atmosphärische Prozesse, besonders auf sogenannte turbulente Strömungen. Mir geht es dabei vor allem um ihre Wechselwirkung mit großskaligen Bewegungen in der Atmosphäre, etwa der Mikrophysik von Wolken und dem Strahlungstransport. Wenn wir dies alles berücksichtigen, können wir Klima- und Wettermodelle zuverlässiger zu nutzen.

So erkläre ich Familie und Freunden, worum es geht:

Klimamodelle bilden die wesentlichen Komponenten und Prozesse des Klimasystems bis auf wenige Kilometer genau ab, aber auch kleinere Merkmale müssen modelliert werden. Die besonderen Herausforderungen dabei sind Wolken, Vegetation, Wasserflächen oder städtische Gebiete. Ich versuche zu beantworten, wie wir dem besser gerecht werden können.

Diese Methoden wende ich bevorzugt an:

Ich kombiniere Theorie und Simulationen. Mit den heutigen Supercomputern können wir problemlos zehn Milliarden Möglichkeiten, sogenannte Freiheitsgrade, für Klima- und Wettervorhersagen simulieren. Diese Zahl scheint riesig, aber im Vergleich zu den Möglichkeiten der Natur ist sie winzig klein. Außerdem vereinfachen Simulationen zwangsläufig das ursprüngliche Problem. Deshalb brauchen wir immer noch eine solide theoretische Grundlage, um diese Simulationen angemessen zu definieren und die Ergebnisse richtig zu interpretieren.

Darum ist meine Forschung für die Gesellschaft wichtig: 

Mein Ziel ist es, die Atmosphäre besser zu verstehen. Dies ist sehr wichtig für die Klimaforschung. Aber es lassen sich auch Erkenntnisse zu Luftqualität oder Anwendungen im Bereich der erneuerbaren Energien und des Verkehrs ableiten. Ich denke, die Weiterentwicklung der kleinräumigen Modellierung wird entscheidend dazu beitragen, eine neue Generation von Wetter- und Klimamodellen zu schaffen. Schon die jetzige Auflösung im Kilometermaßstab stellt einen Paradigmenwechsel im Vergleich zum letzten halben Jahrhundert dar.

Das sind meine Pläne an der Uni Hamburg:

Mit der Expertise an der Universität und ihren Partnerinstitutionen können wir eine weltweit einzigartige Synergie für Prozessstudien schaffen: von Millimeterskalen bis hin zu planetarischen Skalen, anwendbar sowohl auf die Wetter- und Klimaforschung als auch auf verschiedene Wasser- und Stoffflüsse der Erde. Dafür kombinieren wir Simulationen, Feldmessungen und Laborstudien.

Darum sollten Studierende unbedingt meine Vorlesungen besuchen:

Wenn ich unterrichte, versuche ich, meine Faszination dafür zu vermitteln, wie die Atmosphäre funktioniert. Die Herausforderung: Das System ist chaotisch – und wir müssen es trotzdem statistisch beschreiben. Die Randbedingungen ändern sich jedoch ständig. Der Teufel steckt da oft im Detail, und wir brauchen Genauigkeit. Doch wir verstehen inzwischen ziemlich viel davon, wie die Atmosphäre funktioniert!

Blick in die weite Welt: mit diesen internationalen Einrichtungen, Universitäten oder Institutionen arbeite ich zusammen:

Für spezifische Prozessstudien forsche ich gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus den USA, den Niederlanden und Spanien. Bei der Anwendung in Klimastudien arbeite ich mit Gruppen in ganz Europa zusammen. In Deutschland forsche ich derzeit zusammen mit Kolleginnen und Kollegen der TU Ilmenau, des Karlsruher Instituts für Technologie, der Universität Bayreuth, der Universität Bremen, des Leipziger Instituts für Troposphärenforschung und des Max-Planck-Instituts für Meteorologie in Hamburg.

Ich freue mich, in Hamburg zu sein, in der Stadt und an der Universität, weil...

… es in der Stadt sehr weltoffen zugeht und die Stadtviertel gleichzeitig ihr ganz besonderes lokales Flair zu bieten haben. Hamburg ist ein weltweit renommierter Standort für Klimaforschung mit neugierigen Studierenden und Forschenden.