Interview: 6 Fragen, 7 Antworten

„Mit maschinellem Lernen und Quantencomputing Klimamodelle verbessern“

Mierk Schwabe

Studium: Physik

Jetzt: Institut für Physik der Atmosphäre

Mierk Schwabe ist promovierte Physikerin und arbeitet seit 2015 am DLR-Institut für Physik der Atmosphäre in Oberpfaffenhofen.

Woran sie forscht und womit sie sich als Gruppenleiterin in der Abteilung Erdsystemmodell-Evaluierung und -Analyse befasst, erfahrt ihr im Interview.

Mierk, worauf freust du dich, wenn du morgens zur Arbeit kommst?

Mierk: Ich freue mich auf den Austausch mit meinen tollen Kolleginnen und Kollegen, von denen ich jeden Tag etwas Neues lerne. Und mir macht es viel Spaß, an einem spannenden Forschungsfeld zu arbeiten, neue physikalische Zusammenhänge zu verstehen und zu so einem wichtigen Thema wie dem Klimawandel und einer nachhaltigen Entwicklung von Verkehr, Luftfahrt und Energie forschen zu können.

Woran forschst oder arbeitest du?

Mierk: Wir erforschen, wie maschinelles Lernen und Quantencomputing dazu verwendet werden können, Klimamodelle zu verbessern. Die geänderten Klimamodelle vergleichen und evaluieren wir mit Erdbeobachtungsdaten. Damit wollen wir dazu beitragen, Klimamodelle zu entwickeln, die auch regional und lokal genauere Prognosen des sich wandelnden Klimas ermöglichen. Ebenso können solche verbesserten Klimamodelle dazu verwendet werden, den Einfluss verschiedener Technologien aus Raumfahrt, Luftfahrt, Energie und Transport besser zu bewerten. Für diese Arbeiten nutzen wir momentan Supercomputer und wollen in den nächsten Jahren auch die Quantencomputer der DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) verwenden.

Klimamodelle entwickeln, die auch regional und lokal genauere Prognosen des sich wandelnden Klimas ermöglichen

Wie sieht dein typischer Arbeitstag aus?

Mierk: Als Gruppenleiterin und Betreuerin von Promovierenden habe ich viele Meetings, bei denen es um das Management der Gruppe, inhaltliche Fragestellungen oder auch geplante Anträge, zum Beispiel für Rechenzeit, geht. Ich bespreche beispielsweise Gutachten zu einem eingereichten Paper mit einer Doktorandin, besuche dann das Institutsseminar, schreibe an einem Antrag oder einem Paper, und treffe dann die Auftragnehmer von unserem Projekt, um den Fortschritt zum nächsten Meilenstein zu besprechen. Ich forsche auch gerne selbst, insbesondere zur Dynamik der Atmosphäre.

6 Fragen, 7 Antworten
Verbesserte Klimamodelle mit regional und lokal genaueren Prognosen erfordern immense Rechenleistungen. Wie Quantencomputer dafür eingesetzt werden können, erforscht Mierk mit ihrem Team.

Wo und wie können deine Forschungsergebnisse/die Ergebnisse deiner Arbeit eingesetzt werden?

Mierk: Die Methoden zur Verbesserung und Beschleunigung von Klimamodellen sollen dazu verwendet werden, eine Version des deutschen Klimamodells ICON zu entwickeln, das mit maschinellen und quantenmaschinellen Lernverfahren verbessert wurde. Dieses Klimamodell könnte dann perspektivisch gemeinsam mit herkömmlichen Klimamodellen beispielsweise dazu verwendet werden, Klimasimulationen für die Berichte des Weltklimarats zu generieren und Informationen für die Bevölkerung und Entscheidungsträger bereitzustellen. In unserem Projekt Klim-QML für die DLR Quantencomputing-Initiative wollen wir mit einem so erweiterten Modell insbesondere die Auswirkungen der Emissionen aus der Schifffahrt auf Atmosphäre und Klima untersuchen.

Sehr erfüllend, gemeinsam mit dem Team neue Dinge zu entdecken und zu entwickeln

Was sind die Höhepunkte deiner Arbeit?

Mierk: Es freut mich immer, wenn wir unsere Ideen konkret umsetzen konnten und sie dann so weit sind, veröffentlicht zu werden, und schließlich auch von anderen in der Wissenschaftsgemeinde wahrgenommen und verwendet werden. Damit trägt man mit der eigenen Neugierde ein wenig dazu bei, das Wissen und die Fähigkeiten der Menschen zu erweitern und dadurch die Welt ein Stück in Richtung nachhaltiger Entwicklungen zu verändern.

6 Fragen, 7 Antworten
Mit der eigenen Neugier dazu beitragen, das Wissen und die Fähigkeiten der Menschen zu erweitern und dadurch die Welt ein Stück in Richtung nachhaltiger Entwicklungen zu verändern - das möchte Mierk Schwabe.

Welche Spezialfähigkeit kannst du hier gut einsetzen?

Mierk: Ich habe schon einige Stationen und Forschungsgebiete durchlaufen und dabei mit den unterschiedlichsten Menschen zusammen und an diversen Aufgaben gearbeitet. Dies hilft enorm, sich in abwechselnde interdisziplinäre Fragestellungen einzuarbeiten und die verschiedensten Herausforderungen gemeinsam mit meinen Kollegen und Kolleginnen anzugehen.

Was ich noch sagen möchte:

Mierk: Ich möchte insbesondere Mädchen und Frauen ermutigen, sich für technische und naturwissenschaftliche Themen zu interessieren und eventuell auch zu ihrem Beruf zu machen. Dieser Bereich bietet tolle Perspektiven für Frauen und es ist sehr erfüllend, gemeinsam mit dem Team neue Dinge zu entdecken und zu entwickeln. Gerade bei den enormen Herausforderungen, vor denen wir stehen, brauchen wir jeden kreativen und motivierten Kopf.