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Publications Professor Hans Joachim Schellnhuber CBE

List of Publications (Status: December 2017)

Articles in Peer-Reviewed Journals or Books

Published

2017

Donges, J. F., Winkelmann, R., Cornell, S. E., Lucht, W., Dyke, J. G. , Rockström, J., Heitzig, J., and Schellnhuber, H. J. (2017), Closing the loop: reconnecting human dynamics to Earth system analysis, The Anthropocene Review 4(2),151,                    doi:10.1177/2053019617725537

Reyer, C., Rigaud, K. K., Fernandes, E., Hare, W., Serdeczny, O., Schellnhuber, H. J. (2017). Turn Down the Heat: Regional climate change impacts on development. Regional Environmental Change, DOI 10.1007/s10113-017-1187-4

Fan, J., Menga, J., Ashkenazy, Y., Havlina, S., and Schellnhuber, H. J. (2017). Network  Analysis reveals strongly localized impacts of El Niño, PNAS, doi:10.1073/pnas.1701214114

Figueres, C., Schellnhuber, H. J., Whiteman, G., Rockström, J., Rahmstorf, S. (2017). Three years to safeguard our climate. Nature, Vol 546, 593

Boysen, L. R.; Lucht, W.; Gerten, D.; Heck, V.; Lenton, T. M.; Schellnhuber, H. J.: (2017). The  limits to global-warming mitigation by terrestrial carbon removal. Earth's Future, DOI: 10.1002/2016EF000469

Rockström, J., Gaffney, O., Rogelj, R, Meinshausen, M., Nakicenovic, N., Schellnhuber, H. J. (2017). A Roadmap for Rapid Decarbonization. Science, DOI:10.1126/science.aah3443

Ludescher, J., Bunde, A., Schellnhuber, H. J. (2017). Statistical significance of seasonal
warming / cooling trends. PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1700838114


2016

Rockström, J.; Schellnhuber, H. J.; Hoskins, B.; Ramanthan, V.; Schlosser, P.; Brasseur, G.; Gaffney, O.; Nobre, C.; Meinshausen, M.; Rogelj, J.; Lucht, W.: The world’s biggest gamble. Earth's Future, DOI10.1002/2016EF000392

Kundzewicz, Z. W., Krysanova, V., Dankers, R., Kanae, Sh., Hirabayashi, Y., Hattermann, F. F., Huang, Sh., Driessen, P., Matczak, P., Schellnhuber, H. J. (2016). Differences in flood hazard projections in Europe – their causes and consequences for decision making. In Hydrological Sciences Journal, DOI10.1080/02626667.2016.1241398

Yu, Y., Xiao, G., Zhou, J., Wang, Y., Wang, Z., Kurths, J., and Schellnhuber, H. J. (2016). System crash as dynamics of complex networks. PNAS Early Edition, DOI:10.1073/pnas.1612094113


Schellnhuber, H. J., Serdeczny, O. M., Adams, S., Köhler, C., Otto, I. M., Schleussner, C. F. (2016). The Challenge of a 4 °C World by 2100. In Brauch, H.G., Oswald Spring, U., Grin, J., Scheffran, J. (Eds.): Handbook on Sustainability Transition and Sustainable Peace. Springer International Publishing Switzerland, 267

Pethoukov, V., Petri, S., Rahmstorf, S., Coumou, D., Kornhuber, K., Schellnhuber, H. J. (2016). The role of quasi-resonant planetary wave dynamics in recent boreal spring-to-autumn extreme events. PNAS Early Edition, DOI/10.1073/pnas.1606300113

Schleussner, C.-F., Donges, J. F., Donner, R. V., Schellnhuber, H. J. (2016). Armed-conflict risks enhanced by climate-related disasters in ethnically fractionalized countries. PNAS Early Edition, DOI: 10.1073/pnas.16016111133

Schellnhuber, H. J., Rahmstorf, S., Winkelmann, R. (2016). Why the right climate target was agreed in Paris. Nature Climate Change, DOI: 10.1038/nclimate3013

Ganopolski, A., Winkelmann, R., Schellnhuber, H.J. (2016): Critical insolation-CO2 relation for diagnosing past and future glacial inception. Nature [DOI:10.1038/nature16494]

2015


Agarwala, M., Binner, A., Weisz, H., Schellnhuber, H. J., Doherty, P., Smoot, G. F. (2015). Push to decarbonize cities after Paris talks. Nature, Volume 528, 19

Mathesius, S., Hofmann, M., Caldeira, K., Schellnhuber, H. J. (2015). Long-term response of oceans to CO2 removal from the atmosphere. Nature Climate Change (online), DOI:10.1038/nclimate2729

Frieler, K., Levermann, A., Müller, C., Elliott, J., Heinke, J., Arnett, A., Bierkens, M.F.P., Ciais, P., Clark, D.B., Deryng, D., Döll, P., Falloun, P., Fekete, B., Folberth, C., Friend, A., Gellhorn, C., Gosling, S.N., Haddeland, I., Khabarov, N., Lomas, M., Masaki, Y., Nishina, K., Neumann, K., Oki, T., Pavlik, R., Ruane, A.C., Schmid, E., Schmitz, C., Stacke, T., Stehfest, E., Tang, Q., Huber, V., Piontek, F., Warszawski, L., Schewe, J., Lotze-Campen, H., Schellnhuber, H.J. (2015). A framework for the cross-sectoral integration of multi-model impact projections: Land use decisions under climate impacts uncertainties. Earth System Dynamics 6, 447, doi:10.5194/esd-6-447-2015

Otto, I. M., Biewald, A., Coumou, D., Feulner, G., Köhler, C., Nocke, T., Blok, A.,Gröber, A., Selchow, S., Tyfield, D., Volkmer, I., Schellnhuber, H. J., and Beck, U. (2015). Socio-economic data for global environmental. Nature Climate Change, Vol 5, 503, DOI:10.1038/nclimate2593

Ludescher, J., Bunde, A., Franzke, C. L. E., and Schellnhuber, H. J. (2015). Long-term Persistence Enhances Uncertainty about Anthropogenic Warming of Antarctica. Climate Dynamics, Online First, DOI 10.1007/s00382-015-2582-5

2014

Rockström, J., Brasseur, G., Hoskins, B., Lucht, W., Schellnhuber, H. J. et al. (2014). Climate change: the necessary, the possible and the desirable. Earth’s Future, doi: /EFT2.2014EF000280

Rogelj, J., Schaeffer, M., Meinshausen, M., Shindell, D. T. , Hare, W. , Klimont, Z.G., Velders, J. , Amann M., and Schellnhuber, H. J. (2014). "Disentangling the effects of CO2 and short-lived climate forcer mitigation." PNAS Early Edition, doi/10.1073/pnas.1415631111

Huber, V., Schellnhuber, H. J., Arnell, N. W., Frieler, K., Friend, A. D., Gerten, D., Haddeland, I., Kabat, P. , Lotze-Campen, H., Lucht, W., Parry, M., Piontek, F., Rosenzweig, C., Schewe, J.,Warszawski, L. (2014). Climate Impacts Research: Beyond Patchwork. Earth System Dynamics

Coumou, D., Petoukhov, V., Rahmstorf, S., Petri, S., and Schellnhuber, H. J. (2014). Quasi-resonant circulation regimes and hemispheric synchronization of extreme weather in boreal summer. PNAS 111, 12331, DOI:10.1073/pnas.1412797111

Menck, P., Heitzig, J., Kurths, J., Schellnhuber, H. J. (2014). How Dead Ends Undermine Power Grid Stability. Nature Communications 5, DOI:10.1038/ncomms4969

Li, L., Peng, H., Kurths, J., Yang, Y. and Schellnhuber, H. J. (2014). Chaos – order transition in foraging behavior of ants. PNAS 111, 8392, DOI:10.1073/pnas.1407083111

Huber, V., Neher, I., Bodirsky, B. L., Höfner, K., Schellnhuber, H.J. (2014). Will the world run out of land? A Kaya-type decomposition to study past trends of cropland expansion. Environ. Res. Lett. 9 024011, doi:10.1088/1748-9326/9/2/024011 [Link]

Ludescher, J., Gozolchiani, A., Bogachev, M. I., Bunde, A., Havlin, S., and Schellnhuber, H. J. (2014). Very Early Warning of Next El Niño, PNAS 111, 2064 (doi/10.1073/pnas.1323058111)

2013

Schellnhuber, H. J., Frieler, K., Kabat, P. (2013). Global Climate Impacts: A Cross-Sector, Multi-Model Assessment Special Feature – Introduction: The elephant, the blind, and the intersectoral intercomparison of climate impacts. doi:10.1073/pnas.1321791111 [Link]

Piontek, F. et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2013). Global Climate Impacts: A Cross-Sector, Multi-Model Assessment Special Feature: Multisectoral climat impact hotspots in a warming world. doi:10.1073/pnas.1222471110 [Link]

Warszawski, L., et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2013). A multi-model analysis of risk of ecosystem shifts under climate change, Environ. Res. Lett. 8, 044018 doi:10.1088/1748-9326/8/4/044018 [Link]

Gerten, D. et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2013). Asynchronous exposure to global warming: freshwater resources and terrestrial ecosystems. Environ. Res. Lett. 8, 034032 [Link]

Schellnhuber, H. J. (2013). Sustainability Science: Eine außergewöhnliche Erfolgsgeschichte. In Nova Acta Leopoldina, Bd. 117, Nr. 398. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart, 41 [Link]

Ludescher, J. et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2013). Improved El Niño forecasting by cooperativity detection. Online First: doi: 10.1073/pnas.1309353110 [Link]

Petoukhov, V., Rahmstorf, S., Petri, S., Schellnhuber, H. J. (2013). Reply to Screen and Simmonds: From Means to Mechanisms. Online First: doi: 10.1073/pnas.1305595110 [Link]

Olonscheck, D., Hofmann, M., Worm, B., Schellnhuber, H. J. (2013). Decomposing the effects of ocean warming on chlorophyll(a) concentrations into physically and biologically driven contributions. Environ. Res. Lett. 8, 014043 [Link]

Petoukhov, V. et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2013). Quasi-resonant amplification of planetary waves and recent Northern Hemisphere weather extremes. PNAS 110, 5336 [Link]

Dangerman, J., Schellnhuber, H. J. (2013). Energy Systems Transformation. PNAS, 10.1073/pnas.1219791110 [Link]

2012

Klingenfeld, D., Schellnhuber, H. J. (2012). Climate Change as a Global Challenge - and its Implications for Knowledge Generation and Dissemination. In Renn, J. (Ed.) (2012). The Globalization of Knowledge in History. Edition Open Access series of the Max Planck Research Library for the History and Development of Knowledge Studies 1, 795 [Link]

Kundzewicz, Z. W. et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2012). Changes in Flood Risks – Setting the Stage. In Kundzewicz, Z. W. (Ed.) (2012). Changes in Flood Risks in Europe. IAHS Press, Oxfordshire, UK, 11 [Link]

Schellnhuber, H. J. (2012). Reply to Schuiling: Last things last. PNAS 109, E1211, doi:10.1073/pnas.1202488109
 

2011

Hofmann, M., Worm, B., Rahmstorf, S., and Schellnhuber, H. J. (2011). Declining ocean chlorophyll under
unabated anthropogenic CO2 emissions.
Environ. Res. Lett. 6, 034035 [Link]

Steffen, W. et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2011). The Anthropocene: From Global Change to Planetary
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Ambio DOI 10.1007/s13280-011-0185-x, published online: 12 October 2011 [Link]

Donges, J. et al. (including Schellnhuber H. J.) (2011). Nonlinear detection of paleoclimate-variability
transitions possibly related to human evolution
. PNAS 108, 20422 [Link]

Schellnhuber, H. J. (2011). Geoengineering: The good, the MAD, and the sensible. PNAS 108, 20277 [Link]

2010

Schellnhuber, H. J. (2010). The road from Copenhagen: the expert's views. Nature published online 28 January 2010 [Link]

Gleick, P. H. et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2010). Climate Change and the Integrity of Science. Science 328, 689 [Link]

Schellnhuber, H. J. (2010). Tragic Triumph. Climatic Change 100, 229 [Link]

Messner, D., Schellnhuber, H. J. et al. (2010). The budget approach - A framework for a global transformation towards a low carbon economy. Journal of Renewable and Sustainable Energy 2, 031003 [Link]

Wu, Y., Zhou, C., Xiao, J., Kurths, J., Schellnhuber, H. J. (2010). Evidence for a bimodal distribution in human Communication. PNAS  107, 18803 [Link]

Reid, W. V., Chen, D., Goldfarb, L., Hackmann, H., Lee, Y. T., Mokhele, K., Ostrom, E., Raivio, K., Rockström, J., Schellnhuber, H. J. and Whyte, A. (2010). Earth System Science for Global Sustainability: Grand Challenges. Science 330, 916 [Link]

Hofmann, M., Schellnhuber, H. J. (2010). Ocean Acidification: A Millennial Challenge. Energy and Environmental Science 3, 1883 [Link]

2009

Hall, J., Held, H., Dawson, R., Kriegler, E. and Schellnhuber, H. J. (2009). Imprecise probability assessment of tipping points in the climate system. PNAS 106, 5041 [Link]

Hofmann, M. and Schellnhuber H. J. (2009). Ocean acidification affects marine carbon pump and triggers extended marine oxygen holes. PNAS 106, 3017 [Link]

Lotze-Campen, H. and Schellnhuber, H. J. (2009). Climate impacts and adaptation options in agriculture: what we know and what we don't know. Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, 4, 145 [Link]

Rockström, J. et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2009). A safe operating space for humanity. Nature 461, 472 [Link]

Rockström, J. et al. (including Schellnhuber, H. J.) (2009). Planetary Boundaries: Exploring the Safe Operating Space for Humanity. Ecology and Society 14, 32 [Link]

Schellnhuber, H. J. (2009). Regional Climate Change. Issues in Science and Technology, Spring 2009, 19

Schellnhuber, H. J. (Ed.) (2009). Tipping Elements in Earth System. Special Feature PNAS 106, 20561-20621 [Link]

Schellnhuber, H. J. (2009). Tipping Elements in the Earth System (Introductory Perspective). PNAS 106, 20561

2008

Jaeger, C.C. and Schellnhuber, H. J., Brovkin, V. (2008). Stern's review and Adam's fallacy. Climatic Change 89, 3 [Link]

Kropp, J. and Schellnhuber, H. J. (2008). Prototyping of broad-scale climate and ecosystem classes by means of self-organising maps. Agrarwal, P., Skupin, A. (Eds.) Self-organising maps: Applications in geographic information sciences. Wiley & Sons, New York, 155 [Link]

Lenton, T., Held, H., Kriegler, E., Hall, J., Lucht, W., Rahmstorf S. and Schellnhuber, H. J. (2008) Tipping elements in the Earth's climate system. PNAS 105, 1786 [Link]

Schellnhuber, H. J. (2008): Global warming: Stop worrying, start panicking? - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PNAS 105, 38 [Link]

Svirejeva-Hopkins, A. and Schellnhuber, H. J. (2008). Urban expansion and its contribution to the regional carbon emissions: Using the model based on the population density distribution. Ecological Modelling 216, 208 [Link]

Warren, R., de la Nava Santos, S., Arnell, N.W., Bane, M., Barker, T., Barton, C., Ford, R., Füssel, H.-M., Hankin, R.K.S., Klein, R., Linstead, C., Kohler, J., Mitchell, T.D., Osborn, T. J., Pan, H., Raper, S. C. B., Riley, G., Schellnhuber, H. J., Winne, S. and Anderson, D. (2008). Development and illustrative outputs of the community integrated assessment system (CIAS), a multi-institutional modular integrated assessment approach for modelling climate change. Environmental Modelling & Software 23, 592 [Link]

2007

Lenton, T.M. and Schellnhuber, H. J. (2007). Tipping the scales. Nature Reports Climate Change 1, 97 [Link]

Schellnhuber, H. J. (2007). Kyoto: no time to rearrange deckchairs on the Titanic. Nature 450, 346 [Link]

2006

Grubb, M., Carraro, C. and Schellnhuber, H. J. (2006). Technological Change for Atmospheric Stabilization. Introductory Overview to the Innovation Modeling Comparison Project. The Energy Journal, Special Issue: Endogenous Technological Change and the Economics of Atmospheric Stabilisation, 1 [Link]

Kropp, J., Block, A., Reusswig, F., Zickfeld, K. and Schellnhuber, H. J. (2006). Semiquantitative Assessment of Regional Climate Vulnerability: The North Rhine-Westphalia Study. Climatic Change 76, 265 [Link]

Sietz, D., Untied, B., Walkenhorst, O., Lüdeke, MKB., Mertins, G., Petschel-Held, G. and Schellnhuber, H. J. (2006). Smallholder Agriculture in Northeast Brazil: Assessing Heterogeneous Human-Environmental Dynamics. Regional Environmental Change 6, 132 [Link]

Svirejeva-Hopkins, A. and Schellnhuber, H. J. (2006). Modelling carbon dynamics from urban land conversion: fundamental model of city in relation to a local carbon cycle. Carbon Balance and Management 1, 8

2005

Knopf, B., Held, H. and Schellnhuber, H. J. (2005). Forced versus Coupled Dynamics in Earth System Modelling and Prediction. Nonlinear Processes in Geophysics 12, 311 [Link]

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2004

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Horneck, G. and Schellnhuber, H. J. (2004). Destiny of Humankind from an Astrobiological Point of View: Does Astrobiology Provide an Exit Option for Terrestrial Mismanagement? In Schellnhuber et al. (Eds.), Earth System Analysis for Sustainability. MIT Press, Cambridge, MA, London, UK, 91

Kundzewicz, Z.W., Schellnhuber, H. J. and Svirejeva-Hopkins, A. (2004). From Kyoto via Moscow to nowhere? Climate Policy 4, 81 [Link]

Kundzewicz, Z.W. and Schellnhuber, H. J. (2004). Floods in the IPCC TAR Perspective. Natural Hazards 31, 111 [Link]

Lenton, T.M., Caldeira, K.G., Franck, S., Horneck, G., Jolly, A., Rabbow, E., Schellnhuber, H. J., Szathmáry, E., Westall, F., Zavarzin, G.A. and Zimmermann-Timm, H. (2004). Long-term Geosphere-Biosphere Coevolution and Astrobiology. In Schellnhuber, H. J. et al. (Eds.), Earth System Analysis for Sustainability. MIT Press, Cambridge, MA, London, UK, 91

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Vjushin, D., Bunde, A., Brenner, S., Havlin, S., Govindan, R.B. and Schellnhuber, H. J. (2004). Reply to Comment on „Global Climate Models Violate Scaling of the Observed Atmospheric Variability“ by D. Ritson. Phys. Rev. Lett. 92, 159804 [Link]

2003

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2002

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Franck, S., von Bloh, W., Bounama, C.,  Steffen,  M., Schönberner, D. and  Schellnhuber, H. J. (2002). Habitable Zones in Extrasolar Planetary Systems. In Horneck, G. and Baumstark-Khan, C.  (Eds.),  Lecture Notes in Physics: Astrobiology. Springer, Heidelberg, 47

Govindan, R.B., Vyushin, D., Bunde, A., Brenner, S., Havlin, S., and Schellnhuber, H. J. (2002). Global Climate Models Violate Scaling of the Observed Atmospheric Variability. Phys. Rev. Lett. 89, 028501 [Link]

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Vjushin, D.,  Govindan, R.B., Brenner, S., Bunde, A., Havlin, S. and  Schellnhuber, H. J. (2002). Lack of Scaling in Global Climate Models. Journal of Physics: Condensed Matter 14, 2275 [Link]

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2001

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Franck, S., von Bloh, W., Bounama, C., Steffen, M., Schönberner, D., and Schellnhuber, H. J. (2001). Limits of Photosynthesis in Extrasolar Planetary Systems for Earth-like Planets. Adv. Space Res. 28, 695 [Link]

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Books or Reports

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Schellnhuber, H. J. et al. (2016). Humanity on the move: Unlocking the transformative power of cities. WBGU Flagship Report, WGBU Berlin

Schellnhuber, H. J. (et al.) (2016). Der Umzug der Menschheit: Die transformative Kraft der Städte. WBGU Hauptgutachten, WBGU Berlin

2015

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2014

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2013

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Schellnhuber, H. J. et al. (2013). Welt im Wandel. Menschheitserbe Meer. WBGU Hauptgutachten, WBGU Berlin


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Li, L., Peng, H., Kurths, J., Yang, Y. and Hans Joachim Schellnhuber, H. J. (2014). Chaos – order transition in foraging behavior of ants. PNAS

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