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The Planet Simulator: Green planet and desert world

Fraedrich, Klaus; Jansen, Heiko; Kirk, Edilbert; Lunkeit, Frank

Meteorologische Zeitschrift Vol. 14 No. 3 (2005), p. 305 - 314

published: Jul 12, 2005

DOI: 10.1127/0941-2948/2005/0044

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ArtNo. ESP025011403002, Price: 29.00 €

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Abstract

An application of the Planet Simulator is presented to estimate the maximum effect of vegetation on the Earth's climate. Four sets of sensitivity experiments are performed: (1) All vegetation related land surface parameters are changed simultaneously. (2) Only one effect of vegetation on climate is considered: albedo, surface roughness and soil hydrology. To identify the nature of vegetation-climate interaction, linear superposition and non-linear interaction of these three effects are compared. (3) The first experimental set-up is repeated but with mixed-layer ocean and thermodynamic sea-ice. (4) The effect of enhanced greenhouse gas concentrations on extreme vegetation climates is analysed repeating the preceding experimental setup with twice the CO2 concentration (compared to set-3).

Kurzfassung

Der Planet Simulator wird hier benutzt, um den maximalen Effekt der Vegetation auf das Erdklima abzuschätzen. Es werden vier Gruppen von Sensitivitätsexperimenten durchgeführt: (1) Alle vegetations-bezogenen Landoberflächenparameter werden simultan geändert. (2) Nur jeweils einer der Vegetationseffekte Albedo, Rauhigkeit und Bodenhydrologie wird geändert. Um die Art der Vegetation-Klima Wechsel-wirkung zu ermitteln werden die lineare Superposition und die nichtlinearen Wechselwirkungen der drei Effekte miteinander verglichen. (3) Die Experimente der ersten Gruppe werden nach Hinzufügen von Mixed-Layer-Ocean und thermodynamischem Eismodell wiederholt. (4) Die Experimente der Gruppe 3 werden mit doppelter CO2 Konzentration wiederholt.