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TP 1.4: Mechanismen für Zirkulationsschwankungen im Nordatlantik in gekoppelten Ozean-Atmosphäre Modellen: Bedeutung der Wechselwirkungen zwischen dem tropischen und subtropischen Atlantik
PI:
Mojib Latif, GEOMAR Kiel, mlatif(at)geomar.de
Team:
Claus Böning, GEOMAR Kiel
Richard Greatbatch, GEOMAR Kiel
Arne Biastoch, GEOMAR Kiel
Hui Ding, GEOMAR Kiel
Thomas Martin, GEOMAR Kiel
Taewook Park, GEOMAR Kiel
Wonsun Park, GEOMAR Kiel
Mojib Latif, GEOMAR Kiel, mlatif(at)geomar.de
Team:
Claus Böning, GEOMAR Kiel
Richard Greatbatch, GEOMAR Kiel
Arne Biastoch, GEOMAR Kiel
Hui Ding, GEOMAR Kiel
Thomas Martin, GEOMAR Kiel
Taewook Park, GEOMAR Kiel
Wonsun Park, GEOMAR Kiel
Abb. 1: Die AMOC in einer 700 Jahre langen Kontrollsimulation mit dem Kiel Climate Model (KCM). Das Modell simuliert eine ausgeprägte interne Variabilität auf dekadischen Zeitskalen. Gezeigt sind Jahresmittelwerte der Stromfunktion in Sv (aus Park et al. 2016).
Wissenschaftliche Fragestellungen
Die Wechselwirkungen zwischen Prozessen im Nordatlantik und denen im subtropischen/tropischen Atlantik unter besonderer Berücksichtigung der atlantischen Umwälzbewegung (Atlantic Meridional Overtruning Cicrulation, AMOC) stehen im Fokus. Wir werden eine Reihe von Experimenten mit dem KCM durchführen, um die Variabilität der AMOC und ihre Rolle bei Telekonnektionen zwischen den Tropen und den mittleren wie auch hohen Breiten besser zu verstehen. Folgende wissenschaftliche Fragestellungen werden bearbeitet:
Die Wechselwirkungen zwischen Prozessen im Nordatlantik und denen im subtropischen/tropischen Atlantik unter besonderer Berücksichtigung der atlantischen Umwälzbewegung (Atlantic Meridional Overtruning Cicrulation, AMOC) stehen im Fokus. Wir werden eine Reihe von Experimenten mit dem KCM durchführen, um die Variabilität der AMOC und ihre Rolle bei Telekonnektionen zwischen den Tropen und den mittleren wie auch hohen Breiten besser zu verstehen. Folgende wissenschaftliche Fragestellungen werden bearbeitet:
- Welche Rückschlüsse lassen sich aus dem Vergleich der Ergebnisse der ersten Projektphase mit neuen Rechnungen mit einer verbesserten räumlichen Auflösung im KCM ziehen?
- Wie wirkt sich eine bessere Darstellung der AMOC im KCM auf die Simulation der Atlantischen Multidekadischen Oszillation/Variabilität (AMO/V) aus?
- Wie beeinflusst die Dichteverteilung in den hohen nördlichen Breiten die AMOC und die Ozeanzirkulation der Subtropen/Tropen?
- Beeinflusst der tropische Atlantik über die Atmosphäre die hohen Breiten?
- Welche Rolle spielt eine mögliche Akkumulation von salzreichem Wasser im tropischen Atlantik während des 21. Jahrhunderts für die AMOC und ihre Schwankungen?
- Wie wichtig sind advektive Prozesse im Vergleich zum lokalen atmosphärischen Antrieb für die AMO/V?
- Wie können eine Verbesserung der Frischwasserflüsse im KCM die dekadische Variabilität der AMOC beeinflussen und damit möglicherweise auch die AMO/V?
- Wie beeinflusst das die Vorhersagbarkeit der AMO/V?
- Welche Auswirkungen haben Veränderungen der Meeresoberflächentemperatur im tropischen und extra-tropischen Atlantik auf die atmosphärische Zirkulation der mittleren Breiten?
Beitrag zu den wissenschaftlichen Zielen des Verbundvorhabens
Die Arbeiten in diesem Teilprojekt stehen im Zentrum der Ziele von RACE II. Das bezieht sich auf das bessere Verständnis von Prozessen, die zu Zirkulationsänderungen im Atlantik auf zwischenjährlichen und dekadischen Zeitskalen führen, deren klimatische Auswirkungen auf Europa wie auch auf die Frage nach der Vorhersagbarkeit der Zirkulationsschwankungen und der mit ihnen im Zusammenhang stehenden Klimaänderungen. Es wird eine enge Kooperation mit den messsenden Projekten geben, weil die Zeitreihen es jetzt erlauben, dekadische Signale zu untersuchen. Darüber hinaus wird es eine enge Zusammenarbeit mit den modellierenden Gruppen geben, die regional hohe Auflösung verwenden.
Park, T., W. Park, and M. Latif (2016): Correcting North Atlantic Sea Surface Salinity Biases in the Kiel Climate Model: Influences on Ocean Circulation and Atlantic Multidecadal Variability. Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-016-2982-1.
Die Arbeiten in diesem Teilprojekt stehen im Zentrum der Ziele von RACE II. Das bezieht sich auf das bessere Verständnis von Prozessen, die zu Zirkulationsänderungen im Atlantik auf zwischenjährlichen und dekadischen Zeitskalen führen, deren klimatische Auswirkungen auf Europa wie auch auf die Frage nach der Vorhersagbarkeit der Zirkulationsschwankungen und der mit ihnen im Zusammenhang stehenden Klimaänderungen. Es wird eine enge Kooperation mit den messsenden Projekten geben, weil die Zeitreihen es jetzt erlauben, dekadische Signale zu untersuchen. Darüber hinaus wird es eine enge Zusammenarbeit mit den modellierenden Gruppen geben, die regional hohe Auflösung verwenden.
Park, T., W. Park, and M. Latif (2016): Correcting North Atlantic Sea Surface Salinity Biases in the Kiel Climate Model: Influences on Ocean Circulation and Atlantic Multidecadal Variability. Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-016-2982-1.