FB11 - Geowissenschaften / Geographie

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In der Arbeitsgruppe Theorie der Atmosphärischen Dynamik und des Klimas am Institut für Atmosphäre und Umwelt der Goethe-Universität in Frankfurt am Main (https://frankfurt.de/english/about-frankfurt) ist zum nächstmöglichen Zeitpunkt die Stelle für eine*n

Wissenschaftliche*n Mitarbeiter*in (m/w/d)
Doktorand*in
(E13 TV-G-U, 75% Teilzeit)

befristet bis zum 30.06.2022 zu besetzen. Die Stelle wird durch den TRR 301 (https://tpchange.de/) „TPChange – The Tropopause Region in a Changing Atmosphere“ aus Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert. Die Eingruppierung richtet sich nach den Tätigkeitsmerkmalen des für die Goethe-Universität geltenden Tarifvertrags (TV-G-U).

Innerhalb von TPChange soll das Verständnis der relevanten Mehrskalenprozesse in der Tropopausengegend verbessert und ihr Einfluss auf Zusammensetzung und Dynamik und schließlich auch das zukünftige Klima und seine Variabilität verbessert werden. Die ausgeschriebene Stelle ist angesiedelt im Teilprojekt B06:

„Unresolved-dynamics impact on transport and mixing in the UTLS“

Projektleiter: Prof. Ulrich Achatz (Goethe-Universität Frankfurt), in Zusammenarbeit mit Dr. Daniel Kunkel (Universität Mainz) und Prof. Juerg Schmidli (Goethe-Universität Frankfurt).

Der zonal gemittelte Spurenstofftransport durch die obere Troposphäre und untere Stratosphäre (UTLS) hindurch wird durch die Brewer-Dobson-Zirkulation charakterisiert, die maßgeblich durch brechende Rossbywellen und Schwerewellen angetrieben wird und die durch das Mischen aufgrund von Turbulenz beeinflusst wird, die wiederum teilweise durch Schwerewellen erzeugt wird. Sowohl Schwerewellen (teilweise) und Turbulenz (in Gänze) werden mit ihren Skalen durch Wetter- und Klimamodelle nicht aufgelöst, so dass ihr Effekt durch Parametrisierungen beschrieben werden muss. Es gibt deutliche Hinweise, dass die entsprechenden Parametrisierungen bis dato nicht präzise genug sind um den Einfluss auf den Spurenstofftransport verlässlich zu beschreiben.

Forschungsschwerpunkt der ausgeschriebenen Stelle ist die Dynamik von Schwerewellen und ihr Einfluss auf Spurenstoffe in dem neuen Schwerewellenmodell MS-GWaM, das jüngst in das Wetter- und Klimamodell ICON eingebaut und dort validiert worden ist. Die direkte Kopplung von MS-GWaM mit Spurenstoffen, via den Stokestransport und die Mischung durch brechende Schwerewellen, soll systematisch untersucht werden. Idealisierten Untersuchungen und den daraus abgeleiteten Entwicklungen soll eine Implementierung in ICON/MS-GWaM folgen und eine systematische Untersuchung ihrer Konsequenzen in Bezug auf den Spurenstofftransport in der UTLS.

Informationen zur Arbeitsgruppe sind unter http://www.goethe-university-frankfurt.de/45681958/Theory-of-Atmospheric-Dynamics-and-Climate zu finden. Ihr Fokus liegt auf Skalenwechselwirkungen in der Atmosphärendynamik, z.B. in der großskaligen Niederfrequenzdynamik und in der Dynamik von Schwerewellen. Die Dynamik der mittleren Atmosphäre ist ein weiteres Forschungsthema. Verwendete Methoden sind z.B. Mehrskalenasymptotik, Stochastik und numerische Simulationen. Entsprechende Fragen sind an Prof. Dr. Ulrich Achatz (achatz@iau.uni-frankfurt.de) zu richten.

TPChange bietet Wissenschaftlerinnen*Wissenschaftlern in der frühen Karrierephase eine umfassende und strukturierte Fortbildung an. Zusätzlich zu selbstorganisierten Aktivitäten wie Workshops, Fortbildungen und einem Gästeprogramm wird auch die Möglichkeit zu internationalen Forschungsbesuchen geboten. TPChange wird die Gleichberechtigung von Frauen und Männern auf allen Karriereebenen aktiv vorantreiben.

Anforderungen

Bewerber*innen sollten ein abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (sehr guter Masterabschluss) in Meteorologie, Physik, angewandter Mathematik, Strömungsmechanik oder einem verwandten Gebiet vorweisen können. Ein starker Hintergrund in Theorie und/oder Modellierung wird ebenso erwartet.

Bewerbungen und Fristen

Bewerbungen sind bis zum 29.05.2022 unter Angabe des Codes B06_PhD_GUF als ein einzelnes PDF an achatz@iau.uni-frankfurt.de einschließlich (i) eines Motivationsschreibens, (ii) eines Lebenslaufs, (iii) Kopien aller notwendigen Zeugnisse und der Angabe zweier Kontakte von Empfehlungsschreiben zu senden. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an achatz@iau.uni-frankfurt.de.

Translation

The research group Theory of Atmospheric Dynamics and Climate at the Institute of Atmospheric and Environmental Sciences of the Goethe University in the city of Frankfurt (https://frankfurt.de/english/about-frankfurt) invites applications at the next possible date for a

Research Assistant (m/f/d)
PhD Student position
(E13 TV-G-U, 75% part-time)

The position is limited until 30.06.2025. It is funded in parts within the Transregional Collaborative Research Centre 301 “TPChange – The Tropopause Region in a Changing Atmosphere” by the German Research Foundation (DFG, Deutsche Forschungsgemeinschaft). The salary grade is based on the job characteristics of the collective agreement (TV-G-U) applicable to the Goethe University.

Within TPChange we aim to improve the understanding of relevant multiscale processes in the tropopause region and to specify their impact on composition, dynamics and ultimately on future climate and climate variability. The PhD candidate will work in project B06:

“Unresolved-dynamics impact on transport and mixing in the UTLS”

Project leaders: Prof. Ulrich Achatz (Goethe University Frankfurt), in collaboration with Dr. Daniel Kunkel (University Mainz) and Prof. Juerg Schmidli (Goethe University Frankfurt).

Zonal-mean tracer transport through the upper troposphere and lower stratosphere (UTLS) is characterized by the Brewer-Dobson circulation that is predominantly due to mean-flow forcing by breaking Rossby waves and gravity waves, and that is affected essentially by mixing due to turbulence, partly generated by gravity-wave dissipation. Both gravity waves (in part) and turbulence (in total) fall in scale below weather-forecast and climate model resolutions so that these effects need to be described by parameterizations. Indications are strong, however, that the present-day parameterizations are not sufficiently accurate to describe effects on tracers in a reliable manner.

The position to be filled will address the dynamics of gravity waves and their impact on tracers within the new gravity-wave model MS-GWaM, recently implemented and validated in the weather and climate code ICON. The direct coupling of MS-GWaM to tracers, by Stokes transport and by mixing due to breaking GWs, will be addressed systematically. Idealized investigations and developments derived therefrom will be followed by an implementation of these effects into ICON/MS-GWaM, and a systematic investigation of the consequences with regard to large-scale UTLS tracer transport.

Information on the research group where the position will be located can be found at http://www.goethe-university-frankfurt.de/45681958/Theory-of-Atmospheric-Dynamics-and-Climate. Its focus is on scale interactions in atmospheric dynamics, applied e.g. to large-scale low-frequency variability or gravity-wave dynamics. Middle-atmosphere dynamics is another field of work. Methods employed are e.g. multi-scale asymptotics, stochastics, and numerical simulations. Inquiries should be addressed to Prof. Ulrich Achatz (achatz@iau.uni-frankfurt.de).

TPChange offers a comprehensive and structured training for early career researchers. In addition to self-organised activities such as workshops, trainings and a guest program, the successful candidate will have the opportunity, if desired, to pursue international research visits. The consortium conducts an ambitious program to gradually enhance gender equality on all career levels.

Requirements

Applicants should have a very good diploma/Master’s degree in meteorology, physics, applied mathematics, fluid dynamics, or a related field. Expected is a strong background in theory and/or modeling.

Applications and deadline

Please send applications with reference to the code B06_PhD_GUF as one single pdf file to achatz@iau.uni-frankfurt.de, including (i) a letter of motivation, (ii) a CV, (iii) copies of all relevant certificates, and at least two contacts for reference letters by 29.05.2022. For further information, please contact achatz@iau.uni-frankfurt.de.