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Biases in mid- to high-latitude Southern Hemisphere ocean and atmosphere temperatures, winds, currents, and other properties are a common issue in climate models. FOCI is a fully coupled climate model employing a 1/2° NEMO3.6 ocean and a T63 ECHAM6.3 atmosphere as default, including modules representing sea ice (LIM2) and land surface (JSBACH) processes. Similar to some CMIP models, FOCI has a warm bias in the surface and intermediate ocean across the Southern Ocean, and jet stream winds in the Southern Hemisphere are displaced equatorward. This wind bias is theorized to be partly due to biases in sea surface properties. The Antarctic Circumpolar Current (ACC) is weak in FOCI compared to observations, which is common in models of intermediate resolution. In this study, we test approaches of improving the above-mentioned biases. Using AGRIF nesting, we run additional simulations where ocean resolution south of 28°S is increased from 1/2˚ to 1/10°, which yields a stronger ACC transport, as discussed by Martin et al. in this session. Shortening the ocean-atmosphere coupling time step, from 3-hourly to hourly, clearly reduces the warm bias, and in consequence, improves the representation of sea ice and water mass properties at depth. This links to a weaker Weddell Gyre. The change in coupling frequency is effective at default as well as at nest resolution. Further improvements in simulated surface temperature and sea ice are found with reduced iso-neutral diffusion. The jet stream position remains unchanged, suggesting that it is insensitive to the surface temperature and sea ice biases., The 28th IUGG General Assembly (IUGG2023) (Berlin 2023)

It is thought that the 11-year solar cycle modulates surface decadal climate. With respect to the tropical Pacific, the concept of signal transmission includes that the relatively small changes in the total solar irradiance throughout the 11-year solar cycle become amplified by an interaction with clouds and ITCZ dynamics. Furthermore, it has been claimed that the initial signals can grow over time and maximize with a time lag of a couple of years. The ENSO-like signals in the Eastern Pacific might interfere with the internal variability of ENSO by synchronizing its decadal variability component. As part of the German SOLCHECK project, historical ensemble simulations have been conducted with two chemistry-climate models and one Earth system model (EMAC, FOCI and MPI-ESM). 24 ensemble members, including all natural and anthropogenic climate drivers, have been integrated over the time-period 1850 to 2019. Additionally, a unique set of time slice experiments have been realized to analyze the atmospheric response to a severe Grand Solar Minimum under different atmospheric steady-state background conditions (1850, 2020 and 2100). Using different strategies to analyze the model data we found little evidence for surface solar signals on the decadal time scale in our model simulations. This applies to the detected solar signals and the alleged processes. Furthermore, we found a distinct spread in the results of the different models, which complicates a holistic interpretation of the dataset. However, the surface solar signals become clearer and more robust in our steady-state simulations, which incorporate a severe centennial scale solar downturn., The 28th IUGG General Assembly (IUGG2023) (Berlin 2023)

Iron, supplemented as iron-loaded transferrin (holotransferrin), is an essential nutrient in mammalian cell cultures, particularly for erythroid cultures. The high cost of human transferrin represents a challenge for large scale production of red blood cells (RBCs) and for cell therapies in general. We evaluated the use of deferiprone, a cell membrane-permeable drug for iron chelation therapy, as an iron carrier for erythroid cultures. Iron-loaded deferiprone (Def3·Fe3+, at 52 µmol/L) could eliminate the need for holotransferrin supplementation during in vitro expansion and differentiation of erythroblast cultures to produce large numbers of enucleated RBC. Only the first stage, when hematopoietic stem cells committed to erythroblasts, required holotransferrin supplementation. RBCs cultured in presence of Def3·Fe3+ or holotransferrin (1000 µg/mL) were similar with respect to differentiation kinetics, expression of cell-surface markers CD235a and CD49d, hemoglobin content, and oxygen association/dissociation. Replacement of holotransferrin supplementation by Def3·Fe3+ was also successful in cultures of myeloid cell lines (MOLM13, NB4, EOL1, K562, HL60, ML2). Thus, iron-loaded deferiprone can partially replace holotransferrin as a supplement in chemically defined cell culture medium. This holds promise for a significant decrease in medium cost and improved economic perspectives of the large scale production of red blood cells for transfusion purposes.

The abstract is available here: https://uscholar.univie.ac.at/o:1628905

Southern Hemisphere lower-stratospheric ozone depletion has been shown to lead to a poleward shift of the tropospheric jet stream during austral summer, influencing surface atmosphere and ocean conditions, such as surface temperatures and sea ice extent. The characteristics of stratospheric and tropospheric responses to ozone depletion, however, differ among climate models depending on the representation of ozone in the models. The most appropriate way to represent ozone in a model is to calculate it interactively. However, due to computational costs, in particular for long-term coupled ocean–atmosphere model integrations, the more common way is to prescribe ozone from observations or calculated model fields. Here, we investigate the difference between an interactive and a specified chemistry version of the same atmospheric model in a fully coupled setup using a nine-member chemistry–climate model ensemble. In the specified chemistry version of the model the ozone fields are prescribed using the output from the interactive chemistry model version. We use daily resolved ozone fields in the specified chemistry simulations to achieve a very good comparability between the ozone forcing with and without interactive chemistry. We find that although the shortwave heating rate trend in response to ozone depletion is the same in the different chemistry settings, the interactive chemistry ensemble shows a stronger trend in polar cap stratospheric temperatures (by about 0.7 K decade−1) and circumpolar stratospheric zonal mean zonal winds (by about 1.6 m s−1 decade−1 as compared to the specified chemistry ensemble. This difference between interactive and specified chemistry in the stratospheric response to ozone depletion also affects the tropospheric response. However, an impact on the poleward shift of the tropospheric jet stream is not detected. We attribute part of the differences found in the experiments to the missing representation of feedbacks between chemistry and dynamics in the specified chemistry ensemble, which affect the dynamical heating rates, and part of it to the lack of spatial asymmetries in the prescribed ozone fields. This effect is investigated using a sensitivity ensemble that was forced by a three-dimensional instead of a two-dimensional ozone field. This study emphasizes the value of interactive chemistry for the representation of the Southern Hemisphere stratospheric-jet response to ozone depletion and infers that for periods with strong ozone variability (trends) the details of the ozone forcing could also have an influence on the representation of southern-hemispheric climate variability.

In dieser Dissertation wird der Einfluss unterschiedlicher Sauerstoff-Koordinationsgeometrien um ein zentrales Kobaltatom evaluiert. Genauer werden Oxide, die tetraedrisch und oktaedrisch koordiniertes Kobalt enthalten, synthetisiert und charakterisiert. Zudem wird ihre Aktivität in Hinblick auf die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) unter alkalischen Bedingungen untersucht. Die elektrochemischen Analysen zeigen dabei, dass Materialien, die Kobalt in tetraedrischer Sauerstoffkoordination enthalten, die besseren Katalysatorvorläufer für die OER sind. Weiterhin kann demonstriert werden, dass das Herauslösen von inaktiven Metallen aus einer Struktur die Aktivität erhöht. Darauf basierend wird das neue Material Zn0.35Co0.65O vorgeschlagen. Es kristallisiert in der Wurtzitstruktur und enthält nur tetraedrisch koordinierte Atome. In alkalischen Lösungen wandelt sich die Wurtzitstruktur über die Zwischenstufe Co(OH)2 zum gamma-Co(O)OH um, und nahezu alles Zink wird aus der Struktur herausgelöst. Dadurch wird ein Material mit einer großen elektrochemisch aktiven Oberfläche gewonnen, das unterkoordinierte CoO(6-x) Oktaeder als aktive Zentren für die OER enthält. Hierdurch wird eine herausragende katalytische Leistung erreicht. Um weitere Einblicke in die OER zu generieren, wird Diffuse Reflexions UV/Vis (DRUV) Spektroskopie verwendet. Es werden neuartige Durchflusszellendesigns vorgeschlagen, die es erlauben, DRUV Spektren während der Katalyse aufzunehmen, d.h. operando. Durch diesen spektroelektrochemischen Ansatz werden Veränderungen der Katalysatoren während der OER beobachtet. So kann die Phasenumwandlung von Zn0.35Co0.65O erfolgreich verfolgt werden. Ebenso kann gezeigt werden, dass CoAl2O4 und Co2SnO4 nur an ihrer Oberfläche katalytische Aktivität aufweisen. Durch den Vergleich mit ex situ Analysen werden eindeutige Struktur-Eigenschaftsbeziehungen vorgeschlagen und tiefere Einsichten in die katalytisch aktiven Strukturmotive erhalten. In this PhD thesis, the influence of different coordination geometries of oxygen atoms around a central cobalt atom is evaluated. Specifically, oxides containing tetrahedral and octahedral coordinated cobalt are synthesized, characterized and their activity towards the OER under alkaline conditions is evaluated. The electrochemical analyses reveal, that materials containing cobalt in tetrahedral oxygen coordination are better precatalysts for the OER. Furthermore, it is demonstrated that leaching of inactive metals from a structure increases the activity as well. Based on the previous mentioned, the new material Zn0.35Co0.65O is proposed. It crystallizes in the wurtzite structure and contains solely tetrahedrally coordinated atoms. In alkaline solutions, it transforms from wurtzite structure via a hydroxide to gamma-Co(O)OH, and nearly all Zn is leached from the structure. By this, a material with a large electrochemically active surface area is generated, that contains under-coordinated CoO(6-x) octahedra as active centers for the OER. Thus, outstanding catalytic performance is achieved. To generate further insights into the OER, diffuse reflectance ultraviolet visible (DRUV) spectroscopy is facilitated. Novel flow-cell designs are proposed, that allow to record DRUV spectra of catalysts under working conditions, i.e. operando. By this spectroelectrochemical approach, changes the catalysts undergo during the OER are observed. The phase transitions of Zn0.35Co0.65O are successfully followed, and it can be further shown, that CoAl2O4 and Co2SnO4 are only active at their surface. By comparison to ex situ analyses, clear structure-activity correlations are proposed, and deeper insights in the catalytically active structural motifs are obtained.

A detailed description of thecontent and structure of this code and data archive is available in theREADME.md file in the archive.

In this paper we present a direct algorithm for session type inference for the π-calculus. Type inference for session types has previously been achieved by either imposing limitations and restriction on the π-calculus, or by reducing the type inference problem to that for linear types. Our approach is based on constraint generation and solving. We generate constraints for a process based on its syntactical components, and afterwards solve the generated constraints in a predetermined order. We prove the soundness, completeness, and termination of this approach.

Most available knowledge on fungal arginine metabolism is derived from studies on Saccharomyces cerevisiae, in which arginine catabolism is initiated by releasing urea via the arginase reaction. Orthologues of the S. cerevisiae genes encoding the first three enzymes in the arginase pathway were cloned from Kluyveromyces lactis and shown to functionally complement the corresponding deletion in S. cerevisiae. Surprisingly, deletion of the single K. lactis arginase gene KlCAR1 did not completely abolish growth on arginine as nitrogen source. Growth rate of the deletion mutant strongly increased during serial transfer in shake-flask cultures. A combination of RNAseq-based transcriptome analysis and 13C-15N-based flux analysis was used to elucidate the arginase-independent pathway. Isotopic 13C15N-enrichment in γ-aminobutyrate revealed succinate as the entry point in the TCA cycle of the alternative pathway. Transcript analysis combined with enzyme activity measurements indicated increased expression in the Klcar1Δ mutant of a guanidinobutyrase (EC.3.5.3.7), a key enzyme in a new pathway for arginine degradation. Expression of the K. lactis KLLA0F27995g (renamed KlGBU1) encoding guanidinobutyrase enabled S. cerevisiae to use guanidinobutyrate as sole nitrogen source and its deletion in K. lactis almost completely abolish growth on this nitrogen source. Phylogenetic analysis suggests that this enzyme activity is widespread in fungi.

Menschen sind von frühster Kindheit an besonders sensibel gegenüber kommunikativen Reizen anderer Menschen, um etwas über ihre Umwelt zu lernen (Csibra & Gergely, 2006). Zahlreiche Befunde deuten darauf hin, dass die visuelle Informationsverarbeitung von Geburt an durch sozial relevante Reize, wie dem Blick einer Person, in besonderer Weise beeinflusst wird (Farroni, Johnson, Menon, Zulian, Faraguna & Csibra, 2005). Bis ins Erwachsenenalter hinein ist eine dominante Rolle solcher sozialer Hinweisreize für die Informationsverarbeitung beobachtbar (Friesen, Ristic, & Kingstone, 2004). Bereits in einem Alter von vier Monaten nutzen Säuglinge Blicksignale einer Person, um etwas über Objekte in ihrer Umgebung zu lernen (Reid & Striano, 2005; Reid, Striano, Kaufman & Johnson, 2004). Dies führt zu der Annahme, dass sozial relevante Hinweisreize bereits früh im Säuglingsalter die Verarbeitung der Umgebung begünstigen (Reid & Striano, 2007). Dies wirft jedoch die Frage auf, was genau sich hinter dem Begriff der sozialen Relevanz verbirgt. Bezieht er sich auf die biologischen Aspekte eines Stimulus, wie dessen Belebtheit? Die vorliegende Arbeit stellt eine Studie vor, die den Einfluss von belebten und unbelebten Hinweisreizen auf die Verarbeitung der Umgebung von Säuglingen untersucht. Vorangegangene Forschungsarbeiten verwenden Blicksignale einer Person als sozialen Hinweisreiz (Reid & Striano, 2005; Reid et al., 2004), definieren soziale Relevanz somit über einen Indikator für visuelle Aufmerksamkeit einer Person. Es wäre denkbar, dass andere Hinweisreize einer Person in ihrer sozialen Relevanz variieren, was sich auf die Informationsverarbeitungsprozesse niederschlagen könnte. Die vorliegende Arbeit berichtet zwei Experimente, die den Einfluss der isolierten Kopforientierung sowie der isolierten Blicksignale auf die Verarbeitung der Umgebung im frühen Säuglingsalter untersuchen. Weiterhin gilt es, die Rolle von persönlicher Familiarität mit einem Hinweisreiz genauer zu klären. Denkt man an die immens wichtige Rolle der primären Bezugsperson für die emotionale und kognitive Entwicklung im Säuglingsalter, so liegt die Vermutung nahe, dass Vertrautheit einen wichtigen Faktor bei der Bewertung sozialer Hinweisreize darstellt. Daraus ergibt sich die Frage, ob die Bezugsperson gegenüber einer fremden Person für die Verarbeitung der Umgebung von Säuglingen eine herausragende Rolle spielt. Dieser Frage widmet sich die vorliegende Arbeit. Um sozial-kognitive Prozesse im frühen Säuglingsalter umfassend zu erforschen, bedarf es Verfahren, die kognitive Prozesse bei jungen Säuglingen möglichst tiefgehend und vielfältig abbilden. Vor allem die Verhaltensbeobachtung und die Erfassung neuronaler Aktivitäten bilden hierbei wichtige Datenquellen. Die Blickbewegungsmessung und die Elektroenzephalographie (EEG) stellen für die Säuglingsforschung besonders gut geeignete Verfahren zur Gewinnung dieser Daten dar. Jedoch ist die Anwendung dieser Verfahren an Säuglingen mit besonderen Herausforderungen verbunden. Aus diesem Grund soll zunächst eine Einführung in die Anwendung dieser Verfahren gegeben werden. Nach der kurzen Einführung in die Methoden zur Erforschung sozial-kognitiver Prozesse im Säuglingsalter (Kapitel 2), folgt eine Analyse des Einflusses sozialer Hinweisreize auf die Verarbeitung der Umgebung von Säuglingen. Dabei wird soziale Relevanz unter dem Aspekt der Belebtheit (Kapitel 3), der visuellen Aufmerksamkeit einer Person (Kapitel 4) und der persönlichen Familiarität (Kapitel 5) beleuchtet. Abschließend wird die aktuelle Befundlage in einem breiten Rahmen diskutiert (Kapitel 6).

Until today, the Tropical Atlantic Ocean is a region which is difficult to represent in numerical models. Most of the current coupled general circulation models (CGCM) show a strong warm bias in the eastern Tropical Atlantic and are unable to reproduce the observed variability especially directly along the equator. In this work various sensitivity experiments with the Kiel Climate Model (KCM) are described. A largely reduced warm bias and an improved seasonal cycle in the eastern Tropical Atlantic are simulated in one particular version of KCM. By comparing the stable and well-tested standard version with the sensitivity experiments and the modified version, mechanisms contributing to the reduction of the eastern Atlantic warm bias are identified and compared to what has been proposed in literature. The errors in the spring and early summer zonal winds associated with erroneous zonal precipitation seems to be the key mechanism, and large-scale coupled ocean-atmosphere feedbacks play an important role in reducing the warm bias. Improved winds in boreal spring cause the summer cooling in the eastern Tropical Atlantic via shoaling of the thermocline and increased upwelling, and hence reduced sea surface temperature (SST). Reduced SSTs in the summer suppress convection and favor the development of low-level cloud cover in the eastern Tropical Atlantic region. Subsurface ocean structure is shown to be improved, and potentially influences the development of the bias. The strong warm bias along the southeastern coastline is related to underestimation of low-level cloud cover and the associated overestimation of surface shortwave radiation in the same region. Therefore, in addition to the primarily wind forced response at the equator both changes in surface shortwave radiation and outgoing longwave radiation contribute significantly to reduction of the warm bias from summer to fall. The better representation of the mean annual cycle in the Tropical Atlantic also improves the variability in the Tropical Atlantic. The different steps of the Bjerknes feedback mechanism are more realistically simulated in those version of KCM that have an better mean state. The improved representation of equatorial Atlantic variability is believed to be responsible for better potential predictability. No predictability that is significantly above persistence is found when hindcasting equatorial Atlantic SST between 1971 and 2004 using different configurations of KCM. Bis heute stellt der Tropische Atlantische Ozean eine Region dar, die sich nur schwer in globalen numerischen Modellen darstellen lässt. Die meisten der aktuellen gekoppelten Zirkulationsmodelle zeigen positive Meeresoberflächentemperaturabweichungen (SST Abweichungen) im östlichen Tropischen Atlantik und haben Schwierigkeiten die beobachtete Variabilität, besonders unmittelbar am Äquator, wiederzugeben. In dieser Arbeit werden unterschiedliche Sensitivitätsexperimente mit dem Kieler Klimamodell (Kiel Climate Model - KCM) beschrieben, unter anderem eine modifizierte Version des KCM, in der die positiven SST Abweichungen deutlich reduziert sind. Durch den Vergleich der stabilen und gutuntersuchten Standardversion mit den Sensitivitätsexperimenten und der modifizierten Version werden Mechanismen die zur Verringerung des SST Fehlers beitragen, identifiziert und mit Ergebnissen aus der Literatur verglichen. Daraus folgt, dass Fehler im zonalen Wind im Frühling und zu Beginn des Sommers in Zusammenhang mit Fehlern in der zonalen Verteilung des Niederschlags ein Schlüsselmechanismus darstellen. Grossskalige gekoppelte Ozean-Atmosphären Rückkopplungen spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. Realistischere Winde im Nordfrühling verursachen die Abkühlung der SST im östlichen Tropischen Atlantik durch ein Abflachen der Thermokline und einen verstärkten Auftrieb, und tragen so zur Reduzierung des SST Fehlers bei. Kältere SST im Sommer unterdrücken die Konvektion und begünstigen die Entwicklung tiefer Wolken im östlichen Tropischen Atlantik. Die ozeanische Schichtung, die ebenfalls verbessert wurde, beeinflusst möglicherweise die Entwicklung des SST Fehlers. Der ausgepräge SST Fehler entlang der Südostküste des Tropischen Atlantik steht in Zusammenhang mit der Unterschätzung der tiefen Bewölkung und der damit zusammenhängenden Überschätzung der kurzwelligen Einstrahlung in der gleichen Region. Die Verringerung dieser Fehler trägt daher - neben den Fehlern in der äquatorialen Zirkulation - signifikant zur Reduzierung des SST Fehler im Nordsommer und -herbst bei. Die bessere Modellierung des mittleren Jahresgangs im Tropischen Atlantik verbessert ebenfalls die Darstellung der Variabilität. Die unterschiedlichen Schritte des Bjerknes-Rückkopplungsmechanismus werden realitätsnaher in den im mittleren Zustand verbesserten Versionen des KCM dargestellt. Die realistischerer Modellierung der Variabilität wird auch für die verbesserte potentieller Vorhersagbarkeit verantwortlich gemacht. Allerdings findet sich keine Vorhersagbarkeit die einer Persistenzvorhersage überlegen ist, wenn KCM zur Vorhersage der SST im östlichen tropischen Atlantik herangezogen wird.

In biological organisms a variety of enzyme catalyzed reactions are taking place that deliver energy as well as precursors for biomass and products . These reactions are modeled by metabolic networks . The simulation and analysis of these networks is getting more important especially for „Metabolic Engineering" approaches. Current models are very detailed and nowadays can only be handled with computer techniques. Metabolic analyses are performed under different experimental conditions depending an the aim of the studies. Firstly metabolic stationary conditions are applied to quantify metabolic fluxes under e .g . production conditions. Secondly non-stationary conditions that aim at a kinetic characterization of the metabolic interactions . Kinetic models can in contrast to stationary fluxes be used for prediction of further states. The modeling approaches differ depending an the available measurements. In literature up to now there is no systematic approach that could be applied to the different conditions . Nevertheless there are several overlaps and the approaches are based an the same chemical and physical laws. In Gase of stationary metabolic analyses relatively simple linear equation systems are used . There are a variety of methods for analysis available . Nevertheless, these theoretical concepts are often not applied for the interpretation of measured data. In the presented work a method is developed that enables to use a theoretic method for the interpretation of a measured flux distribution. Kinetic models are muck more evolved . The information needed for modeling is only partly available and sometimes even contradictorily. Therefore in this work a concept was developed that enables to extract hypotheses an reaction mechanisms from measured time-series data. Based an these hypotheses a variety of possible models are set up and fitted to the data . It was observed that several models are able to reproduce the measured data. Fortunately these models share common characteristics that seem to be essential for the correct reproduction of the data. Several approaches are discussed how the identiflcation of kinetic parameters can be improved . It is shown that the simultaneous evaluation of experiments with two genetically different strains does improve the statistical accuracy. From a simulative study it is derived that an additional labeling pulse will further increase the statistical accuracy up to a factor of ten .

Die Berechnung des kurzwelligen atmosphärischen Strahlungstransports in Klimamodellen basiert üblicherweise auf eindimensionalen Strahlungstransportroutinen unter Verwendung planparallel-homogener Wolken. Die vertikale Variabilität der Bewölkung wird ausschließlich über sogenannte Überlappungsannahmen in der Vertikalen berücksichtigt. Horizontale Variabilität wird nicht berücksichtigt. Diese Arbeit untersucht die Ergebnisse einer Strahlungstransportparametrisierung nach Schewski und Macke (2003) (Schewski-Parametrisierung, SP) in ECHAM5 und vergleicht diese mit den Ergebnissen der modellinternen Strahlungstransportroutinen. Die SP wurde anhand eines 3D Monte-Carlo Strahlungstransportmodells, das auf ein mesoskaliges Wolkenmodell angewendet wurde, bestimmt. Die SP berücksichtigt daher den Einfluss der dreidimensionalen Struktur der Wolken auf den Strahlungstransport (sogenannte „3D-Effekte“). Im ersten Teil werden anhand der globalen Verteilung der Differenzen zwischen SP und ECHAM5 in den atmosphärischen Transmissions-, Reflektions- und Absorptionseigenschaften systematische Unterschiede und Grenzen der SP aufgezeigt, die zu der Entwicklung einer verbesserten Version der SP führen. Anhand der verbesserten Version der SP wird im zweiten Teil gezeigt, dass die Berücksichtigung von 3D-Effekten in der SP zu einer höheren Absorption sowie zu einer geringeren Reflektion solarer Strahlung in der Atmosphäre führt. In Bezug auf die Transmission ergibt sich je nach geographischer Lage und Wolkentyp eine höhere oder geringere Transmission solarer Strahlung bei Anwendung der SP im Vergleich zu ECHAM5. Letzteres gilt auch für den zonal gemittelten Wolkenstrahlungeffekt. Trotz der unabhängigen Parametrisierung von Transmission, Reflektion und Absorption ergibt sich eine nahezu exakte Konsistenz der SP. Anhand der SP wird desweiteren eine globale kurzwellige Strahlungsbilanz aufgestellt und mit ECHAM5 sowie den Ergebnissen von Kiehl und Trenberth (1997) verglichen. Trotz der im Rahmen der Analyse gefundenen lokalen Unzulänglichkeiten der SP ergibt sich eine mit ECHAM5 und Kiehl und Trenberth (1997) vergleichbare und konsistente Strahlungsbilanz. Im letzten Teil dieser Arbeit werden Zeitserien und Tagesgänge der optischen Eigenschaften der Atmosphäre in der SP und ECHAM5 in verschiedenen Klimazonen analysiert. Insbesondere im Bereich mariner Stratocumulusbewölkung über dem Ozean zeigt sich, dass die Berücksichtigung von 3D-Effekten in der SP selbst bei einem simplenWolkentyp wie marinen Sc z.T. Unterschiede von über 100 W/m2 in den reflektierten und transmittierten Strahlungsflüssen verursacht.

The chemistry–climate model ECHAM-HAMMOZ contains a detailed representation of tropospheric and stratospheric reactive chemistry and state-of-the-art parameterizations of aerosols using either a modal scheme (M7) or a bin scheme (SALSA). This article describes and evaluates the model version ECHAM6.3-HAM2.3-MOZ1.0 with a focus on the tropospheric gas-phase chemistry. A 10-year model simulation was performed to test the stability of the model and provide data for its evaluation. The comparison to observations concentrates on the year 2008 and includes total column observations of ozone and CO from IASI and OMI, Aura MLS observations of temperature, HNO3, ClO, and O3 for the evaluation of polar stratospheric processes, an ozonesonde climatology, surface ozone observations from the TOAR database, and surface CO data from the Global Atmosphere Watch network. Global budgets of ozone, OH, NOx, aerosols, clouds, and radiation are analyzed and compared to the literature. ECHAM-HAMMOZ performs well in many aspects. However, in the base simulation, lightning NOx emissions are very low, and the impact of the heterogeneous reaction of HNO3 on dust and sea salt aerosol is too strong. Sensitivity simulations with increased lightning NOx or modified heterogeneous chemistry deteriorate the comparison with observations and yield excessively large ozone budget terms and too much OH. We hypothesize that this is an impact of potential issues with tropical convection in the ECHAM model., Geoscientific Model Development, 11 (5), ISSN:1991-9603, ISSN:1991-959X