Kürzlich erschien die Zeitschrift Wissenschaft China Geowissenschaften veröffentlichte eine Studie unter der Leitung von Dr. Wang Huan (Sichuan Normal University) und Professor Zuo Zhiyan (Fudan University). Basierend auf modernen Beobachtungen, historischen Proxy-Daten und Klimamodellsimulationen bietet diese Studie einen umfassenden Überblick über die vergangenen, gegenwärtigen und zukünftigen Entwicklungsmerkmale der Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) sowie ihre Auswirkungen auf die Oberflächenlufttemperatur ( SAT) auf regionaler und hemisphärischer Ebene.
Die auf den Proxy-Daten basierenden Rekonstruktionsergebnisse deuten darauf hin, dass sich die AMOC seit dem späten 19. Jahrhundert abgeschwächt hat und im Laufe des 20. Jahrhunderts insgesamt eine Abschwächung mit geringem Vertrauen erlebt hat. Direkte Beobachtungen zeigen, dass sich die AMOC im Zeitraum 2004–2016 abgeschwächt hat, es ist jedoch nicht möglich, zwischen ihrer dekadischen Variabilität und dem langfristigen Trend zu unterscheiden. Klimamodelle sagen voraus, dass sich die AMOC bei einem weiteren Anstieg der Treibhausgasemissionen in Zukunft abschwächen wird, ein plötzlicher Zusammenbruch jedoch nicht vor dem Jahr 2100 stattfinden wird.
Was die thermodynamischen Effekte von AMOC betrifft, so führen die erhöhte Freisetzung von Oberflächenwärmeflüssen und der meridionale Wärmetransport über den Nordatlantik, die mit der starken AMOC verbunden sind, zu einem Anstieg des hemisphärischen SAT. Auf der Jahrtausendskala entsprechen Klimaabkühlungs- (Erwärmungs-)Perioden einer geschwächten (verstärkten) AMOC.
Die erhöhte MHT einer starken AMOC kann die Erwärmung der Arktis beeinflussen und somit regionale SAT-Anomalien und SAT-Extreme durch gegenseitige Rückkopplung zwischen arktischem Meereis und AMOC beeinflussen. Im Hinblick auf dynamische Effekte moduliert eine starke AMOC die Rossby-Wellenzüge, die aus dem Nordatlantik stammen und sich über mittlere bis hohe Breiten auf der Nordhalbkugel ausbreiten, und führt zu einer Zunahme der Variabilität der Zirkulationsanomalien über den Ural- und Sibirienregionen.
Letztendlich beeinflusst eine starke AMOC die Häufigkeit extremer Kälte- und Warmereignisse in den mittleren bis hohen Breitengraden Eurasiens erheblich. Darüber hinaus kann AMOC durch seine dynamische Anpassung der Zirkulation auf Planetenebene auch regionale und globale SAT-Anomalien beeinflussen. Die dekadische Variation der AMOC steht in engem Zusammenhang mit der Atlantischen Multidekadischen Oszillation (AMO).
Während positiver Phasen von AMO und AMOC führen verstärkte Oberflächenwärmeflüsse über dem Nordatlantik zu einer abnormalen Erwärmung auf der Nordhalbkugel, während während negativer Phasen der umgekehrte Fall eintritt.
In Zukunftsszenarien mit hohen Emissionen erhöht sich die Möglichkeit eines AMOC-Zusammenbruchs aufgrund des Süßwasserantriebs. Die meisten fortschrittlichen Klimamodelle unterschätzen jedoch die Stärke der AMOC und ihre Auswirkungen auf die AMO und den relevanten Klimawandel, was eine große Herausforderung für das zukünftige Verständnis und die Vorhersage der AMOC und ihrer Klimaeffekte darstellt.
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Huan Wang et al., Evolutionsmerkmale der atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation und ihre thermodynamischen und dynamischen Auswirkungen auf die Oberflächenlufttemperatur in der nördlichen Hemisphäre, Wissenschaft China Geowissenschaften (2023). DOI: 10.1007/s11430-022-1102-y. www.sciengine.com/SCES/doi/10. … 07/s11430-022-1102-y