Zentrales Instrumentarium der Modellierung ist neben verschieden Prozessmodellen vor allem das gekoppelte Meteorologie-Chemie-Transport-Aerosol-Modell LM-MUSCAT. Zur Behandlung der Aerosoldynamik wurden und werden Modellbausteine in MUSCAT integriert, die neben modalen Techniken zur Beschreibung der Aerosolverteilung auch sektionale Ansätze verwenden. Dabei wird neben der Betrachtung primär emittierter Partikel auch die Bildung sekundärer Partikel aus anorganischen und organischen Vorläufersubstanzen untersucht.
Transport von Saharastaub. Zur Untersuchung des großräumigen Transports von Saharastaub einschließlich seiner Quellen und Senken werden Simulationen mit dem regionalem Transportmodell LM-MUSCAT durchgeführt. Im Rahmen der DFG Forschergruppe SAMUM wird neben der Parametrisierung der Stoffeinträge vom Boden in die Atmosphäre der Einfluss der Staubpartikel über die Modifikation der lang- und kurzwelligen Strahlungsflussdivergenz auf die Prognose von Temperatur- und Strömungsfeldern sowie die Wolkendynamik für einzelne Staubereignisse abgeschätzt. Zudem wird im Rahmen des WGL Netzwerkprojekts TRACES der Staubtransport zum Nordatlantik quantifiziert, wo die Nährstoffeinträge durch Staubdeposition marine Mikroorganismen vermutlich zu erhöhter Produktivität anregen.
Luftqualität. Zur Suche nach effektiven Möglichkeiten zur Einhaltung von Grenzwerten für gasförmige Luftbeimengungen und Partikel unterschiedlicher Größe ist den Einsatz von Modellen unabdingbar. Beispiele für regionale Untersuchungen mit LM-MUSCAT sind die Untersuchung der sekundären Partikelmassezunahme durch Emissionen aus Großfeuerungsanlagen, und die Abschätzung des Einflusses erhöhter NH3-Konzentrationen auf die Partikelmassebildung (AMMONISAX). Zur Modellierungen auf der lokalen Skala wurde ein Aerosol-Ausbreitungsmodell entwickelt, welches die Emission, die atmosphärische Neubildung, den Transport und eine mögliche Deposition von Partikeln in städtischen Wohnquartieren beschreiben kann (ASAM: All Scale Atmospheric Model).
Studien zum Einfluss von Aerosolpartikeln auf die Niederschlagsbildung. Atmosphärische Aerosolpartikel haben einen großen Einfluss auf die Entwicklung von Niederschlag. Eine Kombination von spektraler Mikrophysik mit einem dreidimensionalen Mesoskalen-Wettermodell wird zu detaillierten Studien zur Nukleation der Wolkentropfen als direkter Verbindung von Aerosol und Wolke verwendet, die die Grundlage für die Bildung von Niederschlag darstellt.
Mitarbeiter/-innen 
