Forschung

Forschungsschwerpunkte: Klimawandel, Ozeanographie, Klima‐ und Ozeanmodelle

Jochem Marotzke ist ein deutscher Klimatologe und Meereskundler. Seine Hauptarbeitsgebiete sind großräumige Meeresströmungen und ihre Rolle im Klimageschehen, Ursachen abrupter Klimaveränderungen und möglicher Störungen der thermohalinen Zirkulation, dekadische Klimavorhersagen und die Entwicklung von Klima‐ und Ozeanmodellen. Sein Methodenspektrum umfasst Theorie, Modellierung und Beobachtungen und insbesondere die Synthese aller drei Zugänge. Seine Forschungsbeiträge zum Verständnis und zur Beschreibung der ozeanischen raum und zeitabhängigen thermohalinen Zirkulation sowie seine Ergebnisse in der Entwicklung von deren Modellierungsmöglichkeiten gelten als bahnbrechend.

1991 entwickelte Jochem Marotzke ein Konzept zur Stabilität der globalen ozeanischen thermohalinen Zirkulation, indem er die Existenz einiger stabiler Moden annahm und mögliche Vorhersagbarkeiten implizierte. Er beschrieb auf Grundlage dieser Annahmen verschiedene Schlüsselmechanismen der ozeanischen Zirkulation, wie die vertikale Vermischung, die Differenzierung des Ekmantransports und die Rolle der Umwälzbewegung in den tropischen und hohen Breiten. Für allgemeine Zirkulationsmodelle entwickelte Jochem Marotzke ein Vermischungsschema an Grenzflächen. Dieses erlaubt zwischen der nicht verschwindenden, vertikalen Vermischung in der Nähe von Seitenbegrenzungen und den Vermischungen in konvektiven Regionen zu unterscheiden. Das Schema wurde obligatorisch in ozeanischen allgemeinen Zirkulationsmodellen. Er formulierte zudem eine Theorie zur dreidimensionalen thermohalinen Umwälzbewegung, mit der Abhängigkeit der Stärke der Umwälzung von der geographischen Breite.

Seit dem Jahr 2000 untersuchen Jochem Marotzke und seine Mitarbeiter die dreidimensionale Dynamik der äquatorialen asymmetrischen thermohalinen Strömung einschließlich des Ekmantransports. Sie zeigten, dass ein sehr starker Transport über den Äquator stattfindet, der durch verstärkte Vermischung in der Hemisphäre mit niedrigerer Oberflächendichte verursacht wird. Des Weiteren initiierte, entwickelte und führte Marotzke das RAPID‐Projekt durch, um die atlantische Umwälzbewegung bei 26° nördlicher Breite zu beobachten.

Darüber hinaus beschäftigt sich seine Forschergruppe mit extremen klimatischen Verhältnissen der Erdgeschichte, wie der vermuteten globalen Vereisung im späten Präkambrium („Schneeball Erde“) oder dem Paläozän/Eozän‐Temperaturmaximum. Daraus versuchen Marotze und seine Mitarbeiter Schlüsse über die klimatische Zukunft der Erde, aber auch über andere Planeten zu ziehen.

In dem seit 2011 bestehenden nationalen Forschungsprojekt „MiKlip“ erheben Marotzke und seine Abteilung Klimaprognosen über einen Zeitraum von mehreren Jahren bis Jahrzehnten.

Sein Forschungsinteresse beinhaltet auch Elemente der Spieltheorie. Gemeinsam mit dem Evolutionsbiologen Manfred Milinski untersucht er in Experimenten, unter welchen Bedingungen Personen bereit sind, Geld in den Klimaschutz zu investieren.

Werdegang

• seit 2006 Honorarprofessor an der Universität Hamburg
• seit 2003 Direktor und Wissenschaftliches Mitglied am Max‐Planck‐Institut für Meteorologie in Hamburg
• 1999‐2003 Professor für Physikalische Ozeanographie am Southampton Oceanography Centre, UK
• 1997‐1999 Associate Professor für Physikalische Ozeanographie am Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, USA
• 1992‐1997 Assistant Professor für Physikalische Ozeanographie am MIT
• 1990‐1992 Postdoktorand am MIT
• 1990 Promotion in Physikalischer Ozeanographie an der Universität Kiel
• 1985 Diplom in Physik
• 1977‐1985 Studium der Physik in Bonn, Kiel und Kopenhagen, Dänemark

Funktionen

• 2006‐2009 Kommissarischer Wissenschaftlicher Direktor des Deutschen Klimarechenzentrums (DKRZ)
• Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats des Deutschen Wetterdienstes
• Mitglied des Joint Scientific Committee of the World Climate Research Program
• Mitglied des Fachbeirats des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage
• Vorsitzender des Fachbeirats des IFM‐GEOMAR
• Mitglied des Fachbeirats des Britischen Wetterdienstes
• Koordinierender Leitautor der Arbeitsgruppe 1 für den 5. Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC)

Projekte

• seit 2012 Leitung der International Max Planck Research School on Earth System Modelling (IMPRS‐ESM)
• seit 2011 Leitung des nationalen Forschungsprojekts Mittelfristige Klimaprogrognosen (MiKlip)
• 2007‐2017 Exzellenzcluster „Integrierte Klimasystemanalyse und ‐vorhersage“
• 2006‐2009 Leitung der IMPRS‐ESM
• 2004‐2011 DFG‐Schwerpunktprogramm „Generation, validation and calibration of probabilistic quantitative precipitation forecasts using breeding and Ensemble Kalman methods with the global model GME”

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2017 Mitglied von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften
• 2011 American Geophysical Union Editor's Citation for Excellence in Refereeing
• 2010 H. Burr Steinbach Visiting Scholar, MIT/WHOI Joint Program
• 2009 Fridtjof Nansen‐Medaille der Europäischen Geowissenschaftlichen Union (EGU)
• seit 2007 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2004‐2009 Gary Comer Mentorship
• 1993‐1997 Victor P. Starr Career Development Professor, MIT
• 1977‐1984 Stipendium der Studienstiftung des deutschen Volkes