Das ESM-Projekt verbindet acht Helmholtz-Zentren. Es setzt sich zum Ziel, eine einheitliche Erdsystemmodellierungsplattform für das Helmholtz-Forschungsgebiet "Erde und Umwelt" zu entwickeln, und unterstützt somit die effektive Zusammenarbeit zwischen den Partnerinstituten sowie die Entwicklung einer Modellierungsstrategie für POF-IV und darüber hinaus. In dem ESM-Projekt ist geplant, die numerische Darstellung der einzelnen Erdsystemkomponenten und ihre Kopplung zu verbessern sowie s.g. frontier simulations durchzuführen, die die großen Herausforderungen dieses Jahrunderts adressieren.   
Die Sektion Erdsystemmodelling ist insbesondere eng mit den Tasks 1.4 und 2.1 verknüpft. 

Das Hauptziel der Studie ist die Berechnung des Spannungsfeldes in der europäischen Lithosphäre unter Berücksichtigung aller wesentlichen Faktoren. Dies soll mittels eines dreidimensionalen, hochaufgelösten Lithosphärenmodells für Thermomechanik und Dichte erreicht werden, das an ein Modell für globale Mantelkonvektion gekoppelt wird.

Im Rahmen des Projektes Global Gravity-based Groundwater Product (G3P) werden Fernerkundungsbeobachtungen verschiedener Kompartimente des Wasserkreislaufs kombiniert, um ein globales Grundwasserspeicherprodukt zu entwickeln.

Nach Ablauf der nominell fünfjährigen Missionsdauer von GRACE-FO im Mai 2023 übernimmt die Europäische Raumfahrtagentur die Finanzierung des operativen Missionsbetriebs. Seit 2021 finanziert die ESA bereits flankierende Arbeiten zur wissenschaftlichen Auswertung der Missionsdaten.

Die Forschergruppe „Neue verbesserte Beobachtungen des Klimawandels aus satellitengestützten Schwerefeldbeobachtungen“ entwickelt seit 2019 neue Hintergrundmodelle und Auswerteverfahren für die Satellitengravimetrie-Missionen GRACE and GRACE-FO.

Durch die hohe Konzentration an gelösten Salzen ist der Weltozean ein sehr guter elektrischer Leiter. Während sich das leitfähige Meerwasser um die Erde bewegt, interagiert es kontinuierlich mit dem umgebenden Erdmagnetfeld, welches im Erdkern erzeugt wird. Durch diesen Prozess werden positiv und negativ geladene Salz-Ionen im Meerwasser durch die Lorentzkraft abgelenkt, was zu einer räumlichen Ansammlung elektrischer Ladung und damit zu schwachen elektrischen Strömen im gesamten Ozeanbecken führt. Diese ozeanischen elektrischen Ströme induzieren charakteristische magnetische Signale im Bereich einiger Nanotesla (nT), die in erster Ordnung proportional zu kombinierten ozeanischen Transporten von Wasser, Wärme und Salinität sind.

Ocean bathymetry is changed on geological timescales by tectonic and volcanic activity. The modification of ocean basin geometry alters resonance conditions of ocean tides. We study the effect of changing ocean tides on the ocean general circulation and the atmosphere by forcing the coupled atmosphere-ocean model ECHAM5/MPIOM with the complete lunisolar tidal potential. We performed simulations for five tectonic and climatological important time-slices: the Early Albian (ca. 110 million years ago, Ma), the Cenomanian-Turonian Boundary (ca. 93 Ma, CTB), the Early Eocene (ca. 55 Ma), the Early Pliocene (ca. 3.5 Ma), and a pre-industrial period (ca. 1850 CE)... 

Im Projektverbund SCENIC liegt der Fokus auf der Untersuchung von extremen Wetterereignissen unter zukünftigen (wärmeren) Klimabedingungen. Dazu werden in Klimamodellen die troposphärische Winde als Randbedingungen so angepasst, dass bestimmte rezente Extremereignisse reproduziert werden können. ...

Die langfristige Vision des Sonderforschungsbereichs 1464 „TerraQ“ an der Leibniz-Universität Hannover ist die Schaffung einer neuen Geodäsie auf der Grundlage der Quantenphysik und der allgemeinen Relativitätstheorie, die einzigartige Perspektiven für die Satellitengeodäsie und die gravimetrische Erdbeobachtung eröffnet.