Die Abteilung Physikalische Meteorologie (vormals Allgemeine Meteorologie, später Experimentelle Meteorologie) befasste sich in den 60er und 70er Jahren vorwiegend mit der Bestimmung der turbulenten Impuls- und Wärmeflüsse an der Grenzfläche Ozean-Atmosphäre. In diesem Gebiet war sie zu den international führenden Gruppen aufgestiegen. In zunehmendem Maße traten in den 80er Jahren die Erforschung der Konvektion, insbesondere geordneter Konvektionsmuster und deren Bedeutung für Vertikaltransport, Wolkenbildung und Strahlung sowie die Entwicklung von Fernerkundungssensoren (Sodar, Radar, RASS) in den Vordergrund. Seit 1975 ist die Abteilung eng mit dem MPI für Meteorologie verbunden, mit dem sie gemeinsam Labors und Werkstatt betreibt. Der Abteilungsleiter ist seither gleichzeitig wissenschaftliches Mitglied und Direktor am MPI-M.

In der zweiten Hälfte der 80er Jahre kam die Entwicklung von Fernerkundungsalgorithmen zur Auswertung der meteorologischen Satelliten hinzu, die rasch zu globalen Datensätzen für den Energie- und Wasserhaushalt in Atmosphäre und an der Ozeanoberfläche führte. Aus lokalen Prozessstudien sind inzwischen regionale Zirkulationsstudien eingebettet in globale Klimadiagnostik geworden.

Die Abteilung widmet sich weiterhin der Untersuchung klimarelevanter Prozesse in Schlüsselregionen. Dabei nutzt sie Schiffe, Flugzeuge, Satelliten, Bojen und Bodenstationen als Beobachtungsplattformen sowie numerische Modelle sehr unterschiedlicher Skalen zur Interpretation der Daten. Als Messgeräte werden neben in-situ Sensoren auch Fernerkundungssensoren eingesetzt. Die zurzeit wesentlichen Prozessstudien sind:

• Wechselwirkungsprozesse im System Ozean/Atmosphäre und Eis/Atmosphäre
• Die Rolle der Tiefdruckgebiete für die Meereisdynamik und den Wasserkreislauf in Arktis und Nordatlantik.

Daneben betreibt die Abteilung eine in Deutschland einmalige meteorologische Messeinrichtung am 250 m hohen NDR-Sendemast in Hamburg (www.wettermast-hamburg.zmaw.de). Die Daten dienen sowohl der Erforschung der Grenzschichtprozesse, des lokalen Klimas als auch der Verbreiterung der Lehre.

Für das Verständnis der Prozesse sind oft neue (Fernerkundungs-) Sensoren nötig, die in der Abteilung selbst mit entwickelt werden (dies gilt insbesondere für Radare).

Mit dem Wechsel in Leitung der Abteilung im Herbst 2005 hat sich die Ausrichtung der Abteilung Physikalische Meteorologie in einem wichtigen Bereich geändert. Die Entwicklung von Fernerkundungsverfahren wird zurückgefahren, um sich stärker der Erforschung der globalen Wechselwirkung zwischen Landoberfläche und Atmosphäre als einem der wichtigsten Rückkopplungsprozesse des Klimasystems zu widmen. Dazu werden nicht nur gegenwärtige sondern auch vergangene Klimazustände betrachtet. Ferner wurde die Assistentenstelle im Bereich Fernerkundungsverfahren in eine eigenständige Juniorprofessur „Experimentelle Meteorologie“ umgewandelt. Damit werden zukünftig vier Arbeitsgruppen in der Abteilung tätig sein.