Visualize It! CEN zeigt Visualisierungen im Geomatikum

Gesteine auf der Erdoberfläche
Die verschiedenen Farben der lithologischen Weltkarte zeigen die Hauptgesteinsarten. Gesteine sind auch für die Klimaforschung relevant. Zum Beispiel wird bei der Verwitterung von Gesteinen das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) gebunden. Auf geologischen Zeitskalen ist Verwitterung die wichtigste CO2-Senke.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner: Prof. Jens Hartmann, CEN
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN

Die Winde eingefangen
Zwischen dem Norden Brasiliens (links) und der Westküste Afrikas (rechts) ist Hurrikan Fiona zu sehen. Er entsteht aus einem länglichen Gebiet mit niedrigem Luftdruck (dunkle Farben), einer sogenannten „Tropische Welle.“ Diese Wellen bilden sich meist in Nordafrika und wandern mit den Passatwinden nach Westen. Durch die sehr genaue Darstellung kleiner Vorgänge innerhalb der Welle sind Rückschlüsse, zum Beispiel auf Hurrikans, möglich.

Wissenschaftliche Ansprechpartner: Dr. Matthias Brueck, MPI-M und Daniel Klocke, DWD
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN

Wie warm ist es in einem Wirbelsturm?
Die Farbschattierungen zeigen die Lufttemperatur zwei Meter über der Oberfläche. Der wärmste Punkt ist das Zentrum des Wirbelsturms. Deutlich kühler ist die Luft über der Landmasse Siziliens im oberen Bildbereich. Kleinere kalte Bereiche über dem Meer entstehen durch kalte Luft, die durch Gewitter zur Oberfläche transportiert wird. Hoch aufgelöste Modellrechnungen und Visualisierungen wie diese können die Vorhersage tropischer Wirbelstürme im Mittelmeer verbessern.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner: Guido Cioni, MPI-M
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN

Der Golfstrom wärmt Europa
Kanadas Nordosten und Deutschland liegen etwa auf derselben geographischen Breite, dennoch ist das Klima bei uns deutlich milder. Der Grund: Angetrieben durch Winde und beeinflusst durch die Erdrotation schlängelt sich der warme Golfstrom von der amerikanischen Ostküste nach Europa. Die Wärme, die der Ozean rund um den Äquator getankt hat, gibt er auf dem Weg nach Europa langsam wieder an die Atmosphäre ab. Der Golfstrom sorgt so für unser gemäßigtes Klima.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner: Dr. Nuno Serra, CEN
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN

Der Golfstrom verteilt das Salz
Die Farben zeigen jeweils, wie salzig die obere Wasserschicht im Atlantik ist. Der Golfstrom (dickere Linien) teilt den Ozean scharf in zwei Hälften: Nördlich hat das Wasser einen geringeren Salzgehalt, ist kalt und dicht. Im Süden (unterhalb) ist der Salzgehalt höher, das Wasser ist wärmer und leichter. Die unterschiedliche Dichte des Wassers bestimmt die Strömungsrichtung und -intensität des Golfstroms und seiner Wirbel. Als warme Meeresströmung hat er großen Einfluss auf unser mildes Klima.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner: Dr. Nuno Serra, CEN
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN

Wärmeabgabe macht Wasser „schwerer“
Die Farben zeigen die Temperatur des Wassers auf einer bestimmten konstanten Dichtefläche. Im Norden liegt sie näher an der Meeresoberfläche (~ 500m); im Süden liegt sie tiefer, auf etwa 2500 Metern. Über dieser Fläche ist warmes und daher leichteres Wasser. Dieses fließt von Süden nach Norden. Entlang der Küste Norwegens (rechts) gibt es seine Wärme ab, wird dichter und schwerer und fließt in der Tiefe zurück nach Süden. Strömungen wie diese beeinflussen unser Klima stark und bestimmen die globalen Meeresströmungen.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner: Dr. Nuno Serra, CEN
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN

Taifun unter der Lupe
Im November 2013 entstand aus einem tropischen Tiefdruckgebiet einer der stärksten Taifune seit Beginn der Wetteraufzeichnungen: „Haiyan“. Bunt eingefärbt sind die Windgeschwindigkeiten im Tiefdruckgebiet zu sehen. Mit bis zu 315 Stundenkilometern fegte er über die Philippinen, das Südchinesische Meer und Vietnam. Mit Hilfe einer solchen Visualisierung können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Entstehung und Verlauf exakt analysieren.

Wissenschaftliche Ansprechpartnerinnen: Dr. Frauke Feser, HZG und Martina Schubert-Frisius, GERICS
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN

Das Eis schmilzt
Weiß erstreckt sich das Meereis über den Arktischen Ozean. Das Bild zeigt dessen Ausmaß im September 2016. Das Meereis schrumpft dramatisch – wie die farbigen Markierungen zeigen: Grün markiert die durchschnittliche Ausdehnung von 1980-1999, orange 2000-2010 und rot die Ausdehnung im September 2012. Der Rückgang des Arktiseises ist ein wichtiger Indikator für das ungebremste Voranschreiten der menschengemachten Klimaerwärmung.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner: Dr. Lars Kaleschke, CEN / MPI-M
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN

Was im Kleinen geschieht
Die Farben zeigen den Wassergehalt der Atmosphäre: tiefblau die Tropen mit ihrer hohen Luftfeuchtigkeit, ockerbraun die trockeneren Gebiete nördlich und südlich. Das Bild zeigt sehr hoch aufgelöst auch die kleinen Unterschiede in den Strukturen. Bisher konnten diese Details nicht dargestellt werden. Was dort im Kleinen geschieht, beeinflusst auch die großen Luft- und Wärmeströmungen der Atmosphäre – und somit unser Klima.

Wissenschaftliche Ansprechpartner: Prof. Bjorn Stevens, MPI-M und Daniel Klocke, DWD
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN

Tropenstürme im Mittelmeer
Wirbelstürme mit Eigenschaften von tropischen Zyklonen treten gelegentlich auch im Mittelmeer auf. Sie können starke Regenfälle und extreme Windböen von über 150 Stundenkilometern mit sich bringen und sind kaum vorhersagbar – das macht sie gefährlich. Mit hochauflösenden Rechenmodellen, wie sie hier genutzt wurden, kann die Vorhersage verbessert werden. Im Zentrum ist eine wolkenfreie Region zu erkennen: das Auge des Sturms. Hier ist der Luftdruck in der Regel am niedrigsten (lila Linien).

Wissenschaftlicher Ansprechpartner: Guido Cioni, MPI-M
Visualisierung: Dr. Felicia Brisc, CEN