Arbeitsgruppe Klimamonitoring

Die Forschungsaktivitäten der Arbeitsgruppe "Klimamonitoring" umfassen die Dynamik der atmosphärischen Grenzschicht im Klimasystem. Für die Analyse der Grenzschicht, der Schicht, die in direktem Kontakt mit der Erdoberfläche steht, nutzen wir moderne in-situ Beobachtungstechniken. Mit diesen untersuchen wir Austauschprozesse zwischen Luft und Wasser (Ozean, Seen und Flüsse) sowie zwischen Luft und Land, z.B. den Austausch von Impuls, Wärme, Feuchtigkeit und Gasen. In enger Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe "Klimadynamik und Statistik" verfolgen wir eine integrierte Betrachtung des Erdsystems, indem wir Beobachtungen, dynamisches und stochastisches Prozessverständnis und  numerische Modellierung zusammenbringen, um die Prozesse im Energie-, Wasser- und Kohlenstoffkreislauf zu verstehen. 

Forschungsschwerpunkte

  • Atmosphärische Grenzschicht
  • Klimadynamik
  • Kohlenstoffkreislauf
  • Atmosphären-Wasser-Austauschprozesse
  • Pflanze-Boden-Atmosphäre Austauschprozesse
  • Analyse von Beobachtungsdaten

Lehrschwerpunkte

  • Klimadynamik (pea732)
  • Grenzschichtmeteorologie (mug610)
  • Physikalische Klimatologie (mug210)
  • Präsentationstechniken

Bei Interesse an Abschlussarbeiten in unserer Gruppe, können Sie sich gerne bei Jun.-Prof. Dr. Leonie Esters melden.

Meteorologische Karte: Beschreibung: rel. Topographir (P500-P1000)[gpdam](farbig), 500hPa Geopotential [gpdam], Bodendruck [hPa]; Rechts Farbskala; sichtbares Tiefdruckgebiet über Großbritannien mit Kerndruck 990hPa.
© Simon Hauser

Projekte

drifter.png
© Elena Päffgen

Diurnal Warming: Tageszeitliche Erwärmung der Meeresoberfläche in der Labradorsee

volker_lannert_uni-vl-KiUni-2705240524-035.jpg
© Volker Lannert

Turbulenter Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean

KlimaOER_logo.png
© KlimaOER

Enschlüsseln des Kohlenstoffkreislaufs in tropischen Mooren

research_1.png
© Simon Hauser

Diurnal Warming: Tageszeitliche Erwärmung der Meeresoberfläche in der Labradorsee

Tagsüber, wenn ausreichend solare Einstrahlung zur Verfügung steht, kann die Oberflächentemperatur des Ozeans erheblich ansteigen. Zusätzlich zur solaren Einstrahlung sind niedrige Windgeschwindigkeiten erforderlich, um eine Durchmischung mit tiefer liegenden Wasserschichten zu verhindern. Diese Erwärmung beeinflusst den Wärme- und Kohlenstoffaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre, der einen wesentlichen Beitrag zur Klimaregulation leistet.

research_2.png
© Simon Hauser

Turbulenter Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean

Die Gasaustauschgeschwindigkeit k wird häufig genutzt, um den Austausch von Gasen zwischen der Atmosphäre und dem Ozean zu beschreiben. Typischerweise werden empirische Parametrisierungen für k als Funktion der Windgeschwindigkeit verwendet. Es gibt jedoch auch andere Faktoren, die den Gasaustausch beeinflussen. Wir untersuchen das Zusammenspiel dieser Prozesse auf der Grundlage von Daten aus Eddy-Kovarianz-Messungen (EC) und Messungen mit einem Mikrostruktur-Profiler.

TRopical peatlands
© Rimba Makmur Utama

Enschlüsseln des Kohlenstoffkreislaufs in tropischen Mooren

In diesem Projekt untersuchen wir die räumliche und zeitliche Variabilität des Kohlenstoffkreislaufs in tropischen Moorökosystemen mithilfe eines multimethodischen Forschungsansatzes. Ziel ist es, die Prozesse und Steuerungsmechanismen des Kohlenstoffaustauschs zwischen Vegetation, Böden und Atmosphäre besser zu verstehen und deren Reaktion auf natürliche sowie anthropogene Einflüsse zu quantifizieren. Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf Moorgebieten in Borneo.

Foto: Eine Frau steht vor einem Messgerät knietief im Wasser und hält ein Maßband in der Hand.
© Elena Päffgen

Einmal um die Welt: Meine Forschung in Neuseeland

Für einen Monat führte mich meine Forschung ans andere Ende der Welt: nach Hamilton in Neuseeland. Hier, wo jetzt Herbst statt Frühling ist, habe ich gemeinsam mit Forschenden der Arbeitsgruppe von Julia Mullarney Messungen am Waikato River durchgeführt.

Anfang März begann die Reise mit einem langen Flug erst über den Atlantik und dann über den Pazifik. In Neuseeland angekommen ging es gemeinsam mit den Doktorandinnen und Technikern der Coastal Marine Group direkt ins Labor – die Messinstrumente aufbauen und testen.

H3. Thema 4

Kurzbeschreibung vom Thema. Leser abholen ohne auszuschweifen. Die Anzahl der Wörter ist nicht auf das Beispiel begrenzt. 120 Zeichen.

H3. Thema 5

Kurzbeschreibung vom Thema. Leser abholen ohne auszuschweifen. Die Anzahl der Wörter ist nicht auf das Beispiel begrenzt. 120 Zeichen.

Wissenschaftskommunikation

uni_vl_familienbuero_281021_036.jpg
© Volker Lannert / Universität Bonn

Familienfreundliche Konferenzen

Dieses Projekt widmet sich der familienfreundlicheren Gestaltung von wissenschaftlichen Konferenzen. Besonders Situationen, die über die tägliche Kinderbetreuung hinausgehen, stellen Eltern vor große Herausforderungen. Hier möchte unser Projekt ansetzen, dabei Möglichkeiten und Handlungsempfehlungen aufzeigen.

Foto: Ellen Arimond und Feline Havenstein auf dem OERcamp 2024, Plakat mit "We are open!"
© Ellen Arimond und Feline Havenstein

KlimaOER

In KlimaOER geht es um die Entwicklung, Ausweitung und Stärkung der OER-Community in der Meteorologie und das Klimasystem betreffende Fachgebiete auf möglichst vielfältige Weise. Das Ziel ist die Schaffung einer barrierefreien und niveauangepassten OER-Landschaft. Dabei steht OER für Open Educational Resources. 

Logo_new.png
© Simon Hauser

Kinder in der Klimakrise

Im Fokus des Projekts steht die Professionalisierung der ökologischen und naturwissenschaftlichen Bildung für ErzieherInnen an Kitas, Schulen und Jugendzentren. Durch die Sensibilisierung von Kindern und Jugendlichen für die Notwendigkeit des Klimaschutzes soll der notwendige, nachhaltige gesellschaftliche Konsens gefördert werden. 

News der AG Klimamonitoring
Jun.-Prof. Dr. Leonie Esters erhält den Lehrpreis der Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät 2025
Der Lehrpreis 2025 der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen-Fakultät 2025 geht an Juniorprofessorin für Klimamonitoring Leonie Esters - sie steht exemplarisch für eine neue Generation akademischer Lehre: engagiert, innovativ und gesellschaftlich wirksam. 
Besichtigung des Forschungsschiff METEOR IV
Die Arbeitsgruppe Klimamonitoring hatte gemeinsam mit Studierenden unter der Leitung von Juniorprofessorin Leonie Esters die besondere Gelegenheit, das neue deutsche Forschungsschiff METEOR IV zu besichtigen, das sich derzeit in der Endphase seiner Fertigstellung befindet.
Einmal um die Welt: Meine Forschung in Neuseeland
Für einen Monat führte mich meine Forschung ans andere Ende der Welt: nach Hamilton in Neuseeland. Hier, wo jetzt Herbst statt Frühling ist, habe ich gemeinsam mit Forschenden der Arbeitsgruppe von Julia Mullarney Messungen am Waikato River durchgeführt.
Vortrag in Bundeskunsthalle am 25.3.2026: Von Wellengang zur Datenflut, Leben und Arbeiten auf See
Kommen Sie mit auf Forschungsreise und erhalten wissenschaftliche Ergebnisse aus erster Hand. Zwei Wissenschaftler*innen aus unserem Institut berichten über ihren ungewöhnlichen Arbeitsplatz zwischen Universität und Weltmeeren! Wie lebt und arbeitet ein wissenschaftliches Team auf einem Forschungsschiff mitten auf dem Ozean? Welche forschungsrelevanten Daten werden gemessen? 
Expedition Weltmeere und die Reise des CO₂: Wie beeinflusst die globale Erwärmung unsere Ozeane?
Diese Fragen standen am ersten Sonntag diesen Jahres in einem Workshop für Kinder und Eltern in der Bundeskunsthalle im Fokus. Mit Hilfe von CO₂ Sensoren und Experimenten aus dem Klimakoffer haben wir gemeinsam den Weg des CO₂ verfolgt und erfahren, wie es im Ozean den pH-Wert verändert und warum dies Korallenriffe gefährdet. 
PROMOS-geförderte Studienreise nach Uppsala: Forschungskooperation in der Klimatologie vertieft
Im Rahmen des PROMOS-Stipendienprogramms unternahmen Masterstudierende unter der Leitung von Jun.-Prof. Leonie Esters eine einwöchige teilgeförderte Studienreise nach Uppsala, um bestehende Forschungskooperationen in der Klimatologie auszubauen. Die Wissenschaftler*innen und Doktorand*innen des Geocentrums der Universität Uppsala hießen die Teilnehmenden herzlich willkommen und ermöglichen den Austausch mit schwedischen Studierenden.
Institutsbeteiligung bei DIE EXZELLENZUNIVERSITÄT BONN LÄDT EIN zum Thema Sturm, Hitze, Flut - Extremwetter
Am 19. November vertraten Prof. Dr. Andreas Hense, PD Dr. Petra Friedrichs und Jun.-Prof. Dr. Leonie Esters unser Institut an der Veranstaltung „Die Exzellenzuniversität Bonn lädt ein: Sturm, Hitze, Flut - Extremwetter” und präsentierten einem breitem Publikum ihre Forschung. 
Klimamonitoring der Uni Bonn in der Bundeskunsthalle
Die Klimamonitoring Arbeitsgruppe von Juniorprofessorin Leonie Esters der Abteilung Meteorologie des Instituts für Geowissenschaften der Universität Bonn leistet einen Beitrag zur Ausstellung „Expedition Weltmeere“ der Bundeskunsthalle Bonn. 

Bleiben Sie auf dem Laufenden mit unserem Ozean-Newsletter

Wie beeinflusst der Ozean unser Klima? Welche neuen Erkenntnisse gibt es aus der Forschung zur Meeresdynamik und Luft-Meer-Wechselwirkung? Was passiert an der Universität Bonn und in unserer Arbeitsgruppe zu den Ozeanen? 

In unserem Newsletter teilen wir regelmäßig aktuelle wissenschaftliche Ergebnisse, spannende Einblicke aus der Forschungspraxis sowie Veranstaltungen und Möglichkeiten zum Mitmachen.

Abonnieren Sie unseren Ozean-Newsletter und bleiben Sie verbunden mit der Bonner Forschung rund um den Ozean und sein Klima.

Senden Sie einfach eine Email mit dem Betreff Ozean Newsletter an 
Leonie.esters@uni-bonn.de

Viel Spaß beim Lesen! 

Ocean-2
© Leonie Esters

Aktuelle Publikationen

Bohmann, M., Ertz, P., Atakan, R., Esters, L., & Schielicke, L. (2026). Changes of social contacts due to the COVID-19 pandemic in Germany and the dependence on weather parameters and air quality. Weather, Climate, and Society, e230120. https://doi.org/10.1175/WCAS-D-23-0120.1

Hauser, S. F., ten Doeschate, A., Ward, B., & Esters, L. (2026). In situ observation of a strong diurnal warming event in the Labrador Sea undetected by satellites. Journal of Geophysical Research: Oceans, 131, e2025JC022918. https://doi.org/10.1029/2025JC022918

Börgel, F., Ruvalcaba Baroni, I., Barghorn, L., Borchert, L., Cahill, B., Dutheil, C., Esters, L., Falarz, M., Filipsson, H. L., Gröger, M., Hänninen, J., Hieronymus, M., Jakobson, E., Karami, M. P., Kuliński, K., Liblik, T., Meier, H. E. M., Messori, G., Naumov, L., Neumann, T., Post, P., Rehder, G., Rutgersson, A., and Voelker, G. S.: Large-scale atmospheric circulation and its impact on the Baltic Sea region: controls, predictability and consequences, Earth Syst. Dynam., 17, 415–450, https://doi.org/10.5194/esd-17-415-2026, 2026. 

Esters, L., Kleint, J., Gentz, T., Rutgersson, A., Wallin, M.B., Iwata, H., Verlet-Banide, A. and Sahlée, E. (2025), Confirming existing parameterizations for methane gas transfer velocity in lakes based on direct and high-frequent methods. Limnol. Oceanogr. Lett, 10: 566-575. https://doi.org/10.1002/lol2.70028

Gassen, L., Esters, L., Ribas-Ribas, M. et al. The impact of rainfall on the sea surface salinity: a mesocosm study. Sci Rep 14, 6353 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-56915-4

Esters, L., Wirtz, P., Brückner, S., Li, Y., & Kracheletz, M. (2023). What is albedo and what does it have to do with global warming??. Front Young Minds, 11, 1113553. https://www.frontiersin.org/journals/frontiers-for-young-minds/articles/10.3389/frym.2023.1113553/pdf

Seminar

Das Arbeitsgruppenseminar findet Dienstags um 14:00 Uhr im Lesesaal (Auf dem Hügel 20, 53121 Bonn) statt. Hier finden die Vorträge der Mitarbeitenden und Studierenden der AG statt. 

Mitarbeitende

Avatar Esters

Jun.-Prof. Dr. Leonie Esters

Meteorologie - Juniorprofessor*in

Avatar Ginting

Yohanes Ginting

Meteorologie - Doktorand*in

Avatar Hauser

Simon Hauser

Meteorologie - Doktorand*in

Avatar Büchau

Dr. Yann Büchau

Meteorologie - Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in

Avatar Päffgen

Elena Päffgen

Meteorologie - Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in

Avatar Arimond

Ellen Arimond

Meteorologie - Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in

Wird geladen