Relative Bedeutung chemischer und physikalischer Rückkopplungen in Klimasensitivitätsstudien mit dem Klima-Chemie-Modellsystem EMAC/MLO

Gekoppelte Klima-Chemie-Modelle erweitern die in einem System
wirkenden Rückkopplungen, indem neben den physikalischen auch
chemische Rückkopplungen berücksichtigt werden. Die vorliegende
Arbeit hat zum Ziel chemische Rückkopplungen erstmals zu
quantifizieren und ihren Einfluss auf die Klimasensitivität zu
bestimmen. Durch die Kopplung des Deckschichtozeanmodells MLO an
das Klima-Chemie-Modell EMAC wird es ermöglicht,
Klimagleichgewichtssimulationen mit interaktiver Chemie
durchzuführen. Für Gleichgewichtssimulationen, die durch eine
Erhöhung der CO2-Konzentrationen angetrieben werden, zeigt sich
eine signifikante Dämpfung der Klimasensitivität unter
Berücksichtigung chemischer Rückkopplungen. Hierfür verantwortlich
sind die negative Rückkopplung über stratosphärisches Ozon und die
negative Rückkopplungsänderung über stratosphärischen Wasserdampf.
Im Falle von Gleichgewichtssimulationen, die durch eine Erhöhung
der anthropogenen NOx- und CO-Emissionen angetrieben werden, ist
die Klimasensitivität infolge interaktiver Chemie nicht signifikant
erhöht. Der Vergleich mit dem CO2-Experiment zeigt, dass die
Variation der Antriebsart unterschiedliche dominierende
Rückkopplungs-prozesse auslöst und somit die Klimasensitivität in
verschiedenartiger Weise beeinflusst wird.