Meine Leidenschaft ist es, die Feinheiten des Klimasystems der Erde mit den Mitteln der Komplexitätsforschung und der nichtlinearen Dynamik zu verstehen, was durch meinen Hintergrund in statistischer Physik und mein großes Interesse am Verhalten realer Systeme bedingt ist. Mein Fachwissen liegt in der Anwendung fortschrittlicher statistischer Methoden, einschließlich linearer und nichtlinearer Zeitreihenanalyse, sowie Ansätzen, die auf Synchronisation und komplexer Netzwerktheorie basieren, um Muster der Klimavariabilität auf verschiedenen Ebenen zu untersuchen. Meine Forschung in diesen Bereichen hat zur Entwicklung innovativer Verfahren zur Erkennung tropischer Wirbelstürme beigetragen, unser Verständnis der Variabilität des asiatischen Sommermonsuns auf intraseasonalen bis interannualen Zeitskalen verbessert und wertvolle Einblicke in die räumlichen Eigenschaften von Vorhersagefehlern geliefert.

An der LMU konzentriert sich meine aktuelle Forschung auf die Modellierung der Reaktionen des Erdsystems auf Wege zur Klimaneutralität durch den Einsatz von Kohlendioxid-Reduktion (CDR) mit und ohne Temperaturüberschreitung. Ich entwickle einen verbesserten Erkennungsrahmen unter Verwendung fortschrittlicher Signalfiltertechniken, die speziell darauf ausgelegt sind, CDR-Signale von allgemeinen Emissionsreduktionen zu erkennen und zu unterscheiden. Dies ermöglicht eine präzisere Überwachung und Berichterstattung der CDR-Auswirkungen zur Unterstützung nachhaltiger Klimastrategien.

Forschung & Forschungsinteressen

FORSCHUNGPROJEKT

EU Horizon Europe: Reaktion des Erdsystems auf Overshoot, Klimaneutralität und negative Emissionen (RESCUE)

Das -Projekt ist eine umfassende Initiative zum Vergleich von Modellen, um die Reaktion des Erdsystems auf realistische Pfade zur Erreichung der Klimaneutralität zu quantifizieren, die den Einsatz verschiedener CDR-Methoden (Carbon Dioxide Removal) beinhalten. Das Projekt legt besonderen Wert auf die Prozessdarstellung verschiedener CDR-Methoden in Erdsystemmodellen, einschließlich Bioenergie mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (BECCS), Aufforstung/Wiederaufforstung, Erhöhung der Alkalinität des Ozeans und direkte Kohlenstoffabscheidung und -speicherung in der Luft. Ein Hauptaugenmerk liegt auf dem Verständnis der Rolle von Rückkopplungen im Erdsystem für die Gesamtwirksamkeit von CDR, Aspekten der Reversibilität und Umweltrisiken im Zusammenhang mit Temperaturüberschreitungsszenarien.
Meine Forschungsaktivitäten im Rahmen von RESCUE umfassen:

  • Beitrag zur Entwicklung realistischer CDR-Szenarien durch die Zusammenarbeit zwischen Erdsystem- und sozioökonomischen Modellierern mit dem Ziel, das gesamte Modellierungsökosystem zu verbessern.
  • Beteiligung an der Entwicklung der Prozessdarstellung von BECCS im voll-interaktiven Modus des MPI Earth System Model (MPI-ESM)/JSBACH.
  • Vorbereitung der Modellinputs, Durchführung vollständig gekoppelter Modellsimulationen mit MPI-ESM und Analyse der Simulationsergebnisse.
  • Weiterentwicklung von „Erkennungs- und Zuordnungs“-Methoden zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Identifizierung von CDR-Signalen, selbst in Szenarien mit geringen Emissionen oder Überschreitungen, bei denen ein geringes Signal-Rausch-Verhältnis eine Herausforderung darstellt. Diese Arbeit zielt darauf ab, Empfehlungen für die Entwicklung von Beobachtungssystemen zu stärken, die in der Lage sind, CDR-Signale frühzeitig zu erkennen und potenzielle Nebenwirkungen zu überwachen.

ABGESCHLOSSENE FORSCHUNGSPROJEKTE

Teilnahme als Early Stage Researcher an dem EU H2020 MSCA ITN : Climate Advanced Forecasting of sub-seasonal Extremes (CAFE), mit dem meine Doktorarbeit am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Potsdam, Deutschland, finanziert wurde.

Publikationen

Ausgewählte Veröffentlichungen

Wu, T., Gao, X., An, F., Sun, X., An, H., Su, Z., Gupta, S., Gao, J., and Kurths, J.: Predicting multiple observations in complex systems through low-dimensional embeddings, Nat Commun, 15, 2242, https://doi.org/10.1038/s41467-024-46598-w, 2024.

Gupta, S., Banerjee, A., Marwan, N., Richardson, D., Magnusson, L., Kurths, J., and Pappenberger, F.: Analysis of spatially coherent forecast error structures, Quart J Royal Meteoro Soc, 149, 2881–2894, https://doi.org/10.1002/qj.4536, 2023.

Gupta, S.: Study of Climate Variability Patterns at Different Scales – A Complex Network Approach, Humboldt-Universität zu Berlin, https://doi.org/10.18452/26439, 2023.

De, S., Gupta, S., Unni, V. R., Ravindran, R., Kasthuri, P., Marwan, N., Kurths, J., and Sujith, R. I.: Study of interaction and complete merging of binary cyclones using complex networks, Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 33, 013129, https://doi.org/10.1063/5.0101714, 2023 (Selected in Featured and Scilight collections).

Gupta, S., Su, Z., Boers, N., Kurths, J., Marwan, N., and Pappenberger, F.: Interconnection between the Indian and the East Asian summer monsoon: Spatial synchronization patterns of extreme rainfall events, Intl Journal of Climatology, 43, 1034–1049, https://doi.org/10.1002/joc.7861, 2023.

Gupta, S., Mastrantonas, N., Masoller, C., and Kurths, J.: Perspectives on the importance of complex systems in understanding our climate and climate change—The Nobel Prize in Physics 2021, Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 32, 052102, https://doi.org/10.1063/5.0090222, 2022 (Selected in Featured and Scilight collections).

Gupta, S., Boers, N., Pappenberger, F., and Kurths, J.: Complex network approach for detecting tropical cyclones, Clim Dyn, 57, 3355–3364, https://doi.org/10.1007/s00382-021-05871-0, 2021.

Gupta, S., De, S., Janaki, M. S., and Iyengar, A. N. S.: Using wavelet analysis to investigate synchronization, Phys. Rev. E, 100, 022218, https://doi.org/10.1103/PhysRevE.100.022218, 2019.

De, S., Gupta, S., Janaki, M. S., and Sekar Iyengar, A. N.: Frequency and wavelet based analyses of partial and complete measure synchronization in a system of three nonlinearly coupled oscillators, Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 28, 113108, https://doi.org/10.1063/1.5049800, 2018.

Gupta, S., De, S., Janaki, M. S., and Sekar Iyengar, A. N.: Exploring the route to measure synchronization in non-linearly coupled Hamiltonian systems, Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 27, 113103, https://doi.org/10.1063/1.4996814, 2017, (Selected in Featured and Scilight collections).

Eine vollständige Publikationsliste finden Sie auf meiner Google Scholar-Seite.

Lebenslauf

BILDUNGSWEG

Okt 2019 - Apr 2023 Promotion (Dr. rer. nat.) in Physik, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Humboldt-Universität zu Berlin (HU), Berlin, Deutschland.
Spezialisierung: Theoretische Physik.
Thema der Dissertation: Untersuchung von Klimavariabilitätsmustern auf verschiedenen Skalen - ein komplexer Netzwerkansatz (ausgezeichnet mit summa cum laude).
Betreuer: Prof. Dr. Jürgen Kurths und Prof. Dr. Florian Pappenberger.
Jul 2017 - Jul 2019 M.Sc. in Physics, Dept. of Physics, Indian Institute of Technology (IIT) Madras, Chennai, Indien
Jul 2014 - Mai 2017
B.Sc. Physik Honours, Dept. of Physics, St. Xavier's College (Autonomous), Universität von Kalkutta, Kalkutta, Indien

BERUFSERFAHRUNG

Aug 2023 - Present Postdoctoral Researcher, Department of Geography, Physical Geography and Earth System Interactions, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), München, Deutschland
Sep 2019 - Feb 2023 Doktorandin, Forschungsabteilung 4: Komplexitätsforschung, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Potsdam, Deutschland

ANDERE AKADEMISCHE UND INDUSTRIELLE ERFAHRUNGEN

Mar 2023 - Present Gastwissenschaftlerin, Forschungsabteilung 4: Complexity Science, Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Potsdam, Deutschland
Mär 2023 - Juni 2023 Studentische Praktikantin, Team Energie- und Marktmodellierung, Elia Grid International GmbH, Berlin, Deutschland
Feb 2022 - Apr 2022 und Okt 2020 - Dez 2020 Gastwissenschaftlerin, Abteilung Vorhersage, Europäisches Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage, Reading, Vereinigtes Königreich
Jun 2021 - Okt 2021 Gastwissenschaftlerin, IFISC (Institut für interdisziplinäre Physik und komplexe Systeme, UIB-CSIC), Palma de Mallorca, Spanien
Mai 2015 - Aug 2019 Undergraduate Research Associate, Saha Institute for Nuclear Physics, Kolkata, Indien

AUSZEICHNUNGEN

Sep 2019 Empfängerin des Prof. Chilukury Ramasastry Memorial Prize Gold Medal, IIT Madras, Indien, verliehen in Anerkennung der besten akademischen Leistungen im M.Sc. Physics 2017-2019.
Jan 2018 Empfängerin der Parpati Chandumal Shahani Memorial Gold Medal, St. Xavier's College (Autonomous), Kolkata, Indien, verliehen für „Best Lady Physicist“ in Anerkennung herausragender akademischer Leistungen in B.Sc. Physics (Hons.), Class of 2014-2017.
Juni 2014 - Juni 2019 Empfängerin des INSPIRE-Stipendiums für Hochschulbildung (SHE), das vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie der indischen Regierung für ausgewählte talentierte Jugendliche mit einer Begabung für Forschung und Innovation für eine Karriere in den Grundlagen- und Naturwissenschaften angeboten wird.

Wonach suchen Sie?

Hinweis zur Datenübermittlung bei der Google-Suche