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Warnsignal Klima: POLARREGIONEN

Kap.4 Weltklima und Polarregionen

4.7  Die Rolle ozeanischer Wärmetransporte für das Klima der Arktis im letzten Jahrtausend

Johann H. Jungclaus, Max Planck Institut für Meteorologie, Hamburg


 

Zusammenfassung: Die Rolle ozeanischer Wärmetransporte für das Klima der Arktis im letzten Jahrtausend – Klimavariationen in der Arktis werden durch komplexe Wechselwirkungen zwischen der Atmosphäre, dem Ozean und dem Meereis bestimmt. Für das Wärmebudget der Arktis spielen neben dem direkten Strahlungseintrag auch laterale Transporte eine wichtige Rolle. Der meridionale Wärmetransport durch die Atmosphäre ist dabei im Mittel deutlich größer als der des Ozeans; jedoch sind Schwankungen auf dekadischen und längeren Zeitskalen von ähnlicher Größenordnung. Paleo-ozeanographische Rekonstruktionen aus Sedimentbohrkernen und Klimamodellsimulationen belegen deutliche Schwankungen im atlantischen Einstrom und damit verbundene Änderungen in der Meereisbedeckung, dem Wärmeaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre und der pan-arktischen Temperatur. Im vergangenen Jahrtausend führten sowohl interne Schwankungen als auch Änderungen im Strahlungsantrieb (Sonnenaktivität, Vulkanausbrüche, Treibhausgase) zu entsprechenden Variationen in der ozeanischen Zirkulation. Der verstärkte Wärmeeintrag durch die Fram Straße und besonders auf den Barents Schelf trägt dabei durch selbstverstärkende Rückkoppelungsmechanismen zur „Arktischen Amplifikation“, d.h. zu einer vermehrten Erwärmung in hohen nördlichen Breiten, bei.

The role of ocean heat transport variations for Arctic climate variations in the last millennium: Climate variability in the Arctic is governed by complex interactions between the sub-systems ocean, atmosphere, and sea ice. The Arctic heat budget is determined not only by radiation, but also by lateral heat advection. While the magnitude of the mean meridonal heat transport is much bigger in the atmosphere compared to the ocean, anomalies are of similar magnitude on decadal time scales. Paleoceanographic reconstructions from sediment cores and model simulations indicate considerable variations in the Atlantic inflow toward the Arctic with consequences for sea-ice extent, ocean-atmosphere heat exchange, and pan-Arctic temperatures. During the last millennium, internal variability as well as variations driven by changes in the radiative forcing (solar activity, volcanic eruptions, greenhouse gas concentration) have contributed to respective changes in the oceanic circulation. The heat input into the Arctic, in particular onto the Barents Shelf, is associated with positive feedbacks that contribute to the “Arctic Amplification”, i.e. amplified warming at high northern latitudes.

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