Max Planck Gesellschaft
Max Planck Institut für Biogeochemie

Theorie und Modellierung der Biosphäre



Unsere Forschung beschäftigt sich mit der Wissenschaft des Erdsystems und konzentriert sich auf die Rolle der Biosphäre, Land-Atmosphäre-Wechselwirkungen, den globalen Klimawandel und erneuerbare Energien.

Unser Ansatz fokussiert sich auf Energieumwandlungen, die durch die grundlegende Bedeutung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik motiviert sind, und auf eine Systemperspektive, die Prozesse sowie deren Wechselwirkung mit den Bedingungen an der Grenze des Systems gemeinsam beschreibt.

Unsere Anwendungen. Wir wenden diesen Ansatz an, um einfache, physikalisch basierte Modelle zu entwickeln, diese mit numerischen Modellsimulationen und Beobachtungen zu vergleichen, und diese dann auf eine Reihe wissenschaftlicher Themen anzuwenden.

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Energieumwandlungen im Erdsystem sind von zentraler Bedeutung für eine Reihe von Themen, die von Grundsatzfragen über die Treiber von geochemischen Kreisläufen zur Rolle des Lebens und den Grenzen erneuerbarer Energien reichen.


Veröffentlichungen


Eingereicht

Ralf Loritz, Axel Kleidon, Conrad Jackisch, Martijn Westhoff, Uwe Ehret, Hoshin Gupta, and Erwin Zehe (submitted) A topographic index explaining hydrological similarity by accounting for the joint controls of runoff formation, Hydrology and Earth System Sciences.

Annu Panwar, Axel Kleidon, Maik Renner (submitted) Do surface and air temperatures contain similar imprints of evaporative conditions? Geophysical Research Letters.

Luigi Conte, Maik Renner, Paulo Brando, C. Oliveira dos Santos, D. Silverio, Olaf Kolle, Susan E. Trumbore, Axel Kleidon (submitted) Effects of tropical deforestation on surface energy balance partitioning in southeastern Amazonia estimated from maximum convective power. Geophysical Research Letters.

Philipp Porada, Alexandra Tamm, Axel Kleidon, Ulrich Pöschl, and Bettina Weber (submitted) Global NO and HONO emissions of biological soil crusts estimated by a process-based non-vascular vegetation model, Biogeosciences.

Taraka Davies-Barnard, Paul Valdes, Ryan Pavlick, Axel Kleidon, Andy Ridgwell (submitted) Vegetation Biodiversity Hotspots over the Inter-glacial cycle.

Axel Kleidon and Hubert H. G. Savenije (submitted) Minimum dissipation of potential energy by groundwater outflow results in a simple linear catchment reservoir, Hydrology and Earth System Sciences.

Axel Kleidon (in press) Sonne statt Flaute: Erneuerbare Energiequellen und ihre Grenzen in Deutschland. Physik in unserer Zeit.

Erwin Zehe, Ralf Loritz, Conrad Jackisch, Martijn Westhoff, Axel Kleidon, Theresa Blume, Sibylle Hassler, and Hubert H. Savenije (accepted) Energy states of soil water – a thermodynamic perspective on storage dynamics and the underlying controls , Hydrology and Earth System Sciences.


Kürzlich erschienen

1Germer, S., Kleidon, A. (2019). Have wind turbines in Germany generated electricity as would be expected from the prevailing wind conditions in 2000-2014? PLoS One, 14(2): e0211028. doi:10.1371/journal.pone.0211028.
2Renner, M., Brenner, C., Mallick, K., Wizemann, H.-D., Conte, L., Trebs, I., Wei, J., Wulfmeyer, V., Schulz, K., Kleidon, A. (2019). Using phase lags to evaluate model biases in simulating the diurnal cycle of evapotranspiration. Hydrology and Earth System Sciences, 23, 515-535. doi:10.5194/hess-23-515-2019.
3Kleidon, A., Renner, M. (2018). Diurnal land surface energy balance partitioning estimated from the thermodynamic limit of a cold heat engine. Earth System Dynamics, 9(3), 1127-1140. doi:10.5194/esd-9-1127-2018.
4Porada, P., Van Stan II, J. T., Kleidon, A. (2018). Significant contribution of non-vascular vegetation to global rainfall interception. Nature Geoscience, 11, 563-567. doi:10.1038/s41561-018-0176-7.
5Loritz, R., Gupta, H., Jackisch, C., Westhoff, M., Kleidon, A., Ehret, U., Zehe, E. (2018). On the dynamic nature of hydrological similarity. Hydrology and Earth System Sciences, 22(7), 3663-3684. doi:10.5194/hess-22-3663-2018.



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Arbeitsgruppe


Gruppenleitung:

Axel Kleidon, Leiter der Arbeitsgruppe "Theorie und Modellierung der Biosphäre".



Postdoktoranden/Wissenschaftler:

Maik Renner, DFG-CAOS Forschergruppe, Teilprojekt "Thermodynamik von Boden-Vegetation-Atmosphäre Transferprozessen".

Doktoranden:

Annu Panwar, arbeitet an Land-Atmosphäre Wechselwirkung und Verdunstung.



Masterstudierende/Praktika/Gäste:

  • Luigi Conte, arbeitet an Thermodynamik und die Oberflächenenergiebilanz in Amazonien.
  • Muye Du, arbeitet an Variabilität des Wasserkreislaufs in China (auf Besuch von Fubao Sun's Gruppe von der chinesischen Akademie der Wissenschaften).



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Kontakt


Dr. Axel Kleidon
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Hans-Knöll-Str. 10
07745 Jena
Deutschland
Tel.: 03641 57-6217
E-mail: axel.kleidon AT bgc-jena DOT mpg DOT de

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