Mehrere Antriebe führen zum „Erwärmungsloch“ im Nordatlantik

Eine neue Studie in Nature Climate Change unter der Leitung von Paul Keil vom Max-Planck-Institut für Meteorologie nutzt Klimamodell-Simulationen, um zusätzliche Antriebe des so genannten nordatlantischen Erwärmungslochs zu identifizieren.

Momentaufnahme der Meeresströmungen in 72 m Tiefe in einer ICON-O 5 km-Simulation. Man erkennt die starke Golfstromströmung, die Wassermassen aus den Tropen in den Nordatlantik transportiert, sowie die subpolare Wirbelzirkulation südlich und um die Spitze Grönlands. Die hier gezeigten Daten werden in der Studie nicht verwendet. Copyright: Niklas Röber, DKRZ

Die atlantische meridionale Umwälzzirkulation (Atlantic meridional overturning circulation, AMOC) transportiert Wärme aus den Tropen in den Nordatlantik und hat damit einen erheblichen Einfluss auf das europäische Klima und Wetter. In den letzten Jahrzehnten wurde eine regionale Abkühlung des sub-polaren Nordatlantiks beobachtet, die dem globalen Erwärmungstrend entgegensteht. Dieses Phänomen wurde als nordatlantisches Erwärmungsloch bekannt. Eine Reihe von Studien hat das Erwärmungsloch der abnehmenden AMOC zugeschrieben, obwohl direkte Messungen der AMOC erst seit 2004 verfügbar sind.

Paul Keil und Kollegen zeigen mit ihren Simulationen, dass der Zusammenhang zwischen der AMOC in niedrigen Breitengraden und dem Erwärmungsloch komplexer ist als bisher angenommen. Sie verwenden die Simulationen des MPI Grand Ensembles, um das Erwärmungsloch für verschiedene Szenarien des Treibhausgas-Antriebs zu analysieren, und mit Hilfe einer großen Anzahl von Ensemblemitgliedern sind sie in der Lage, die Auswirkungen der natürlichen Variabilität im Nordatlantik zu berücksichtigen. Die Autoren stellen fest, dass die Beziehung zwischen dem Erwärmungsloch und der Stärke des Golfstroms erheblich vom Treibhausgasantrieb abhängt und sich im Laufe der Zeit deutlich ändern kann. Die Autoren erklären dies damit, dass sich nicht nur der Golfstrom südlich des Erwärmungslochs verlangsamt, sondern sich der Wärmetransport durch den Nordatlantikwirbel verstärkt, wodurch die Region noch mehr Wärme verliert. Darüber hinaus zeigt die AMOC in niedrigen Breiten in Simulationen des historischen Zeitraums keine signifikanten Veränderungen, während der Wärmetransport in hohen Breiten deutlich zunimmt, woraus die Autoren schließen, dass das beobachtete Erwärmungsloch auf diese Veränderungen in hohen Breiten statt auf den AMOC in niedrigen Breiten zurückgeführt werden sollte.

Schließlich führen die Autoren zusätzliche Simulationen durch, in denen der Effekt sich ändernder Wolken ausgeschlossen wurde, ein Mechanismus, der bisher nicht als Antrieb des Erwärmungslochs betrachtet wurde. Diese Simulationen, in denen sich die Wolken unter dem Einfluss der globalen Erwärmung nicht verändern, erzeugen ein etwas schwächeres Erwärmungsloch, was zeigt, dass eine Wolkenrückkopplung einen kleinen, aber erkennbaren Einfluss auf das Erwärmungsloch hat. Die Abkühlung an der Oberfläche erzeugt mehr tiefliegende Wolken, die so wirken, dass sie mehr Sonnenstrahlung reflektieren, was die Abkühlung an der Oberfläche weiter verstärkt.

 

Originalveröffentlichung

Keil, P., T. Mauritsen, J. Jungclaus, C. Hedemann, D. Olonscheck and R. Ghosh (2020) Multiple drivers of the North Atlantic warming hole. Nature Climate Change, https://doi.org/10.1038/s41558-020-0819-8

 

Kontakt:

Paul Keil
Max-Planck-Institut für Meteorologie
Tel.: 040 41173 386
E-Mail: paul.keil@we dont want spammpimet.mpg.de

Dr. Johann Jungclaus
Max-Planck-Institut für Meteorologie
Tel.: 040 41173 109
E-Mail: johann.jungclaus@we dont want spammpimet.mpg.de