Der Südliche Ozean, der allgemein als das Gebiet südlich des 60. Breitengrads verstanden wird, ist von entscheidender Bedeutung für das globale Klima. Er verbindet drei große Ozeanbecken, spielt eine zentrale Rolle in der globalen Ozeanzirkulation durch die Bildung von Meereis und ist maßgeblich für die Aufnahme eines Großteils der globalen ozeanischen Wärme und des atmosphärischen Kohlenstoffs verantwortlich. Als Ozean, der den antarktischen Kontinent umgibt, treibt der Südliche Ozean das Abschmelzen des antarktischen Eisschilds an, der ein Potenzial von 60 Metern globalem Meeresspiegelanstieg birgt – eine erhebliche Bedrohung für Gesellschaften weltweit. Veränderungen im Südlichen Ozean können auch das Klima anderer Regionen über atmosphärische Telekonnektionen beeinflussen. Die Klimavariabilität in der Antarktis entsteht durch das eng gekoppelte Zusammenspiel zwischen dem Südlichen Ozean, der darüberliegenden Atmosphäre, dem antarktischen Eisschild (AIS) und dem antarktischen Meereis sowie deren Reaktionen auf äußere Antriebe – was dieses System besonders komplex macht.

Zum Zeitpunkt seines winterlichen Maximums bedeckt Meereis weite Teile des Südlichen Ozeans. Das antarktische Meereis spielt eine wichtige Rolle in starken Rückkopplungsschleifen mit dem Ozean und der Atmosphäre. Seit Beginn der Satellitenära in den späten 1970er Jahren nahm das antarktische Meereis zunächst zu und erreichte 2014 ein Maximum. Dieses rätselhafte Verhalten wird von globalen Klimamodellen nicht abgebildet und wirft Zweifel an den weltweiten Klimaprojektionen auf. In den letzten zehn Jahren ist das antarktische Meereis jedoch dramatisch zurückgegangen. Es ist unklar, inwieweit diese Veränderungen durch interne Variabilität oder durch die erzwungene Reaktion auf Treibhausgase, Ozon und Aerosole verursacht werden.

Wir streben an, das Verständnis des antarktischen Klimasystems und des Meereises im Südlichen Ozean auf Zeitskalen zu verbessern, die für das moderne Klima relevant sind. Mit Hilfe modernster Erdsystemmodelle werden wir den Einfluss verschiedener physikalischer Prozesse und der Modellauflösung testen. Unsere Motivation ist es, die Erdsystemmodellierung für die Polarregionen zu verbessern und gesellschaftlich relevante Klimainformationen über die zu erwartenden Veränderungen im kommenden Jahrhundert bereitzustellen.