Original paper

Aspects of convective activity and extreme events in a transient climate change simulation

Brinkop, Sabine

Meteorologische Zeitschrift Vol. 11 No. 5 (2002), p. 323 - 333

published: Oct 30, 2002

DOI: 10.1127/0941-2948/2002/0011-0323

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Abstract

Some aspects of the characteristic changes of convective activity in a warmer climate (following IPCC scenario IS92a), as simulated with the ECHAM4/OPYC GCM are analysed. Data of total rain, convective rain, convective height, frequency of convective events and mass fluxes are investigated for, both, the boreal summer (JJA) and the boreal winter (DJF) season. In either case the mean global convective rain rate and the frequency of deep convective events decrease from the 1981-90 decade to the 2071-80 decade (representative of 1 × CO2 and 2 × CO2 forcing), but the frequency of strong convective rain events, shallow convective events and the total rain rate increase. Thus, although the surface temperature is increased in the 2071-80 decade and more latent heat is available, deep convective events are reduced most pronounced on the southern hemisphere. These changes in convective activity are related to a change in the tropical circulation accounting for the effect of an interhemispheric asymmetry in surface warming in the 2 × CO2 climate similar to that reported by MURPHY and MITCHELL (1995).

Kurzfassung

Ein transienter Klimaänderungslauf (entsprechend dem Klimaänderungsszenarium IS92a), simuliert mit dem ECHAM4/OPYC globalen Zirkulationsmodell, wird bezüglich der Änderung der Charakteristik konvektiver Ereignisse untersucht. Analysiert wurden hierfür der totale Niederschlag, der konvektive Niederschlag, die tägliche maximale konvektive Höhe, die Häufigkeit konvektiver Ereignisse und die konvektiven Massenflüsse für jeweils den borealen Sommer (JJA) und Winter (DJF). Von der 1981-90 Dekade zur 2071-80 Dekade (vergleichbar jeweils mit dem Forcing von 1 × CO2 und 2 × CO2) nehmen sowohl der global gemittelte konvektive Niederschlag als auch die Häufigkeit der hochreichenden konvektiven Ereignisse ab. Hingegen steigen die Häufigkeit starker konvektiver Niederschläge, flacher konvektiver Ereignisse sowie der totale Niederschlag an. Obwohl die Oberflächentemperatur in der 2071-80 Dekade höher ist und mehr latente Wärme zur Verfügung steht, verringert sich die Häufigkeit hochreichender konvektiver Ereignisse insbesondere auf der Südhemisphäre. Die Ergebnisse zeigen, dass dies verbunden ist mit einer Änderung in der tropischen Zirkulation, die der hemisphärisch unterschiedlichen Erwärmung der Erdoberfläche Rechnung tragen muss, ähnlich wie in der Klimasimulation von MURPHY und MITCHELL (1995).