Original paper

Internal and external North Atlantic Sector variability in the Kiel Climate Model

Latif, Mojib; Park, Wonsun; Ding, Hui; Keenlyside, Noel S.

Meteorologische Zeitschrift Vol. 18 No. 4 (2009), p. 433 - 443

published: Aug 1, 2009

DOI: 10.1127/0941-2948/2009/0395

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ArtNo. ESP025011804007, Price: 29.00 €

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Abstract

The internal and external North Atlantic Sector variability is investigated by means of a multimillennial control run and forced experiments with the Kiel Climate Model (KCM). The internal variability is studied by analyzing the control run. The externally forced variability is investigated in a run with periodic millennial solar forcing and in greenhouse warming experiments with enhanced carbon dioxide concentrations. The surface air temperature (SAT) averaged over the Northern Hemisphere simulated in the control run displays enhanced variability relative to the red background at decadal, centennial, and millennial timescales. Special emphasis is given to the variability of the Meridional Overturning Circulation (MOC). The MOC plays an important role in the generation of internal climate modes. Furthermore, the MOC provides a strong negative feedback on the Northern Hemisphere SAT in both the solar and greenhouse warming experiments, thereby moderating the direct effects of the external forcing in the North Atlantic. The implications of the results for decadal predictability are discussed.

Kurzfassung

Die interne und externe Variabilität im nordatlantischen Raum wurde mit Hilfe einer Kontrollsimulation und angetriebenen Experimenten mit dem Kiel Climate Model (KCM) untersucht. Die interne Variabilität wird anhand der Kontrollintegration analysiert, die externe Variabilität in Integrationen mit periodischem solarem Antrieb und in Treibhausgas-Experimenten mit erhöhter Kohlendioxidkonzentration. Die nordhemisphärische Oberflächenlufttemperatur zeigt in der Kontrollsimulation starke, über den roten Hintergrund herausragende, Variabilität auf Zeitskalen von Dekaden, Jahrhunderten und Jahrtausenden. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Meridionalen Umwälzbewegung (MOC). Sie spielt eine wichtige Rolle hinsichtlich der Generierung interner Klimamoden. Darüber hinaus wirkt die MOC sowohl in den Experimenten mit solarem als auch mit Treibhausgas-Antrieb als eine negative Rückkopplung für die nordhemisphärische Oberflächenlufttemperatur, wodurch der Einfluss des direkten Antriebs im Bereich des Nordatlantiks abgeschwächt wird. Die Bedeutung der Ergebnisse für die dekadische Vorhersagbarkeit wird diskutiert.