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Impacts of the North Atlantic Decadal variability on European Climate: mechanisms and predictability

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Die Temperatur des Atlantik wirkt sich auf das Klima des Mittelmeeres und des Pazifik aus

Forschung im Barcelona Supercomputing Center ergibt, dass die Erwärmung oder das Abkühlen der Oberfläche des Atlantiks Veränderungen der Klimabedingungen im Mittelmeer- und Pazifikraum bewirken.

Gesellschaft

Das Wetter im Mittelmeer- und Pazifikraum wird durch die Erwärmung oder Abkühlung der Oberfläche des Atlantik beeinflusst, offenbart eine Studienreihe des Barcelona Supercomputing Center (BSC). Die Arbeit des Projekts INADEC führte auch zu Erkenntnissen über die Atlantische Multidekaden-Oszillation (AMO), also die Schwankungen der Oberflächentemperatur des Nordatlantiks über mehrere Jahrzehnte hinweg. Die Forschenden haben dargelegt, warum derzeitige Simulationen die Auswirkung der Schwankungen auf das Klima in Europa und in anderen Regionen unterschätzen. „Alle Studien weisen darauf hin, dass der Durchschnittszustand der Klimamodelle verbessert werden muss, um die Auswirkungen der AMO auf das Klima genau abzubilden“, meint der Forschungsstipendiat Yohan Ruprich-Robert, der in der Klimaprognosegruppe des BSC arbeitet. Seine Arbeit wurde im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt. Laut Ruprich-Robert haben die merklichen Schwankungen der Meerestemperatur im Nordatlantik über Jahrzehnte hinweg besonders bedeutende Auswirkungen auf die Temperatur und den Regen der Sommerzeit im Mittelmeerraum. „Genau bedeutet das, dass das Eintreten von Hitzewellen im Mittelmeerraum zu etwa 20 % von der AMO abhängt“, erklärt er. Er beschrieb seine Ergebnisse in dem Artikel „Modulation of the occurrence of heatwaves over the Euro-Mediterranean region by the intensity of the Atlantic Multidecadal Variability“ (dt. „Beeinflussung des Eintretens von Hitzewellen im europäischen Mittelmeerraum durch die Intensität der Atlantischen Multidekaden-Oszillation“) in der Fachzeitschrift „Journal of Climate“. Gezielte Klimasimulationen zeigen, dass eine warme Phase der AMO zu vermehrter troposphärischer Abwärtsbewegung der Luft über dem Mittelmeerraum führt, lautet das Fazit der Forschung. Doch die Modelle weichen bei der Prognose der Fernwirkung der AMO auf den Mittelmeerraum ab. Weitere Forschung ist notwendig, um dem auf den Grund zu gehen.

Genaue Modellschätzungen

Das Projekt untersuchte auch die Simulationen der AMO-Fernwirkung im Winter. Dabei kam heraus, dass alle Klimamodelle eine viel schwächere Reaktion der atmosphärischen Zirkulation abbilden, als sie beobachtet wurde. „Wir fanden eine Verbindung zwischen den Modellreaktionen auf die AMO und Fehlern in den durchschnittlichen Klimabedingungen der Modelle“, sagt Ruprich-Robert. „Die Modelle mit den kleinsten Fehlern bildeten die stärksten Klimareaktionen auf die AMO ab.“ Diese Ergebnisse werden in der Arbeit „Atlantic Multidecadal Variability and North Atlantic jet: a multimodel view from the Decadal Climate Prediction Project“ (dt. „Atlantische Multidekaden-Oszillation und der Jetstream des Nordatlantik: eine multimodale Perspektive des Decadal Climate Prediction Project“) beschrieben, die in der Fachzeitschrift „Journal of Climate“ veröffentlicht wurde. „Diese Ergebnisse werden uns dabei helfen, die Modellschätzungen der Reaktion atmosphärischer Zirkulation auf die AMO zu präzisieren“, fügt Ruprich-Robert hinzu. „Zukünftig werden wir Modelle mit den geringsten Fehlern bei den durchschnittlichen Bedingungen auswählen, um die Klimafolgen der AMO einzuschätzen.“

Einflussreiche Ozeane

Ursprünglich wollte das Team die Auswirkungen der AMO auf den Mittelmeerraum untersuchen. Doch ihre Ergebnisse führten dazu, dass sie auch die Folgen für die El Niño-Südliche Oszillation und den Pazifik miteinbezogen. Die Hoffnung ist, dass dies die Klimaprognosen für andere Regionen der Welt verbessern wird. Sie fanden heraus, dass die Modelle bei der Schätzung der Abkühlung des äquatorialen Pazifik in einer warmen Phase der AMO um einen Faktor 10 abwichen. Diese Unterschiede ließen sich erneut auf Fehler in den durchschnittlichen Klimabedingungen der Modelle zurückführen, insbesondere auf die nachgebildeten Niederschläge. Die Forschenden korrigierten diese Fehler beim Niederschlag und kamen zu dem Schluss, dass eine Erwärmung des Atlantik um 0,26 °C zu einer Abkühlung des äquatorialen Pazifik um 0,16 °C führt. Laut Ruprich-Robert zeigt seine Arbeit, dass aktuelle dekadische Prognosesysteme verbessert werden könnten, wenn die Fernwirkungen in Verbindung mit dem Atlantik besser nachgestellt werden könnten. „Ein besseres Verständnis dieser Mechanismen und somit eine bessere Nachstellung in Klimamodellen könnte unsere Möglichkeiten erhöhen, das Klima der nächsten Jahrzehnte zu prognostizieren.“

Schlüsselbegriffe

INADEC, Fernwirkungen, dekadische Prognosesysteme, Atlantische Multidekaden-Oszillation, Nordatlantik

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29 November 2022