Die Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) ist ein Phänomen, das für den Transport der Ozeanwärme nach Norden durch den Atlantik verantwortlich ist. Dieser Prozess beeinflusst maßgeblich das arktische und nordatlantische Ozeanklima sowie das eurasische Kontinentalklima. Der entsprechende äquatoriale Wärmetransport nach Norden bestimmt auch die Lage der innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) und beeinflusst die globale Energie- und Niederschlagsverteilung. Änderungen des Nettowärmeflusses an der Meeresoberfläche spielen eine wichtige Rolle bei der Modulation der Variabilität der AMOC und damit des regionalen und globalen Klimas. Die Streuung der simulierten Oberflächenwärmeströme ist jedoch immer noch groß, und eine AMOC-Unterschätzung ist üblich, da dynamische Prozesse mit Wechselwirkungen auf mehreren Skalen innerhalb der Modellsimulationen schlecht dargestellt werden.
Veröffentlichung ihrer Arbeit in Fortschritte der Atmosphärenwissenschaften, Prof. Chunlei Liu und Mitarbeiter der Guangdong Ocean University, der University of Reading und der University of Cambridge präsentierten neue Erkenntnisse darüber, warum der Wärmeverlust über dem Nordatlantik in hochmodernen atmosphärischen Klimamodellsimulationen unterschätzt wird.
In ihrer Studie wird der DEEPC-Datensatz (Diagnosing Earth’s Energy Pathways in the Climate System) als „Wahrheit“ zum Vergleich herangezogen. Der DEEPC-Datensatz wird nach der Energieerhaltungsmethode erstellt. Dieser Datensatz wurde von Klimatologen in der Forschungsgemeinschaft häufig verwendet, da er eine angemessene Übereinstimmung hinsichtlich des abgeleiteten ozeanischen Wärmetransports mit den In-situ-RAPID-Beobachtungen (Rapid Climate Change-Meridional Overturning Circulation and Heat Flux Array) sowohl in Variabilität als auch in Quantität bietet.
„Der Wärmeverlust des AMIP6-Ensembles nördlich von 26°N im Atlantik ist etwa 10 Watt pro Quadratmeter geringer als bei DEEPC, und der abgeleitete meridionale Wärmetransport ist etwa 0,3 Petawatt (1 Petawatt = 1015 Watt) geringer als die 1,22 Petawatt von RAPID und DEEPC“, sagte Co-Autor Dr. Ning Cao. „Diese Ergebnisse können der Forschungsgemeinschaft helfen, die historischen Simulationen und Projektionen, die von zeitgenössischen Modellen erstellt werden, genauer zu interpretieren.“
Nach weiteren Untersuchungen stellte das Team fest, dass eine niedrige horizontale Modellauflösung zu Diskrepanzen zwischen den Simulationen führte. Sie zeigten, dass es durch Erhöhung der Auflösung möglich ist, Oberflächenwärmeflusssimulationen nördlich von 26°N und den abgeleiteten Wärmetransport bei 26°N im Atlantik zu verbessern.
„Obwohl es Probleme bei Simulationen gibt, spielt das Klimamodell immer noch eine wichtige Rolle in der Erforschung des Klimawandels“, sagte Professor Liu. „Weitere Arbeiten sind erforderlich, um Modellsimulationen von Oberflächenflüssen zu verbessern, und in Zusammenarbeit mit der University of Reading und dem UK Met Office wird auch an der Verringerung der Unsicherheit des Beobachtungsflusses geforscht.“
Chunlei Liu et al, Diskrepanzen bei simulierten ozeanischen Netto-Oberflächenwärmeflüssen über dem Nordatlantik, Fortschritte in den Atmosphärenwissenschaften (2022). DOI: 10.1007/s00376-022-1360-7