Atmosfären och klimatet påverkar natur och samhälle, men det omvända gäller också: natur och samhälle påverkar klimatet. Inom forskningsområdet biogeofysik och klimat använder vi observerade data för att studera denna samverkan mellan klimat och naturmiljö och dess effekter, i dag och i framtiden. Vi arbetar i olika tids- och rumsskalor och använder modeller för att förstå och generalisera komplexa samband vi funnit från våra analyser.

 
Studiet som går under benämningen biogeofysik behandlar hur mark, växter och atmosfär samverkar med varandra genom transport av energi och olika ämnen, som koldioxid. Denna samverkan, som är ömsesidig tar sig olika uttryck. Ett exempel är att mängden vattenånga som avdunstar från vegetationen påverkas både av ytans struktur (jämför en hög skog med en låg gröda) och av växternas specifika egenskaper som dess förmåga att reglera sina mikroskopiska klyvöppningar på bladen.

Men avdunstningen styrs också av mängden vatten som finns i marken vilket i sin tur påverkas av nederbörden. En annan viktig fråga som också relaterar till klimatet är hur mycket växthusgaser som pumpas in i eller sugs ut från atmosfären. Genom fotosyntesen tar växterna upp koldioxid men samtidigt respirerar (andas) även växterna och andra levande organismer i systemet vilket leder till utsläpp av koldioxid. Balansen mellan dessa processer bestämmer således om ett visst ekosystem är så kallade sänkor för koldixoid eller om de är källor (sett ur atmosfärens synvinkel).

De mätmetoder som vi använder har sin grund i mikrometeorologiska teorier om hur atmosfären fungerar. För att mäta utbytet av massa (t ex H2O och CO2) och energi från ett helt ekosystem måste vi placera våra mätinstrument högt uppe i lufthavet ovanför ekosystemet. Med sådana system kan vi täcka in området som ligger några hundra meter runt om masten i fråga. Vi är dock även intresserade av hur dessa utbyten av massa och energi ser ut över större områden och då kan vi använda vårt eget flygplan som är speciellt utrustat för att göra sådana mätningar.

I ett längre tidsperspektiv studerar vi hur klimatets normaltillstånd och extrema avvikelser från detta påverkar den lokala miljön. Bland annat arbetar vi med att förstå hur klimatologiska faktorer som temperatur, nederbörd och vind påverkar växter och djur i skogen på lång sikt. En betydande del av vår forskning är inriktad på effekterna av stormar på skog – dels de direkta effekterna i form av vindfällen och dels de indirekta effekterna beträffande granbarkborrars möjligheter att föröka sig i ett stormfällt skogsområde. Kombinationen av observerade meteorologiska data och skadedata visar på klimatets effekter men också effekten av olika åtgärder i skogsbruket. Kunskap som har betydelse för samhällets anpassning till en kommande förändring av klimatet.

Information om hur klimatet har varierat i historisk tid finns både i olika former av geologiska arkiv och som data från meteorologiska mätinstrument. Vi jobbar främst med data från de så kallade instrumentperioden som i bästa fall täcker de senaste ca 300 åren. I takt med diskussionerna om klimatförändringar har klimatmodellering blivit ett allt viktigare ämnesområde. Med hjälp av klimatmodeller kan vi ta fram olika scenarier om hur klimate