Sensibilidade do modelo de previsão sazonal do ECMWF ao CO2 e às forças antropogénicas de aerossóis: Desenho experimental e impacto nas tendências climáticas

Os estudos de detecção e atribuição baseiam-se normalmente em modelos climáticos de funcionamento livre com forças antropogénicas modificadas, mas não conseguem reproduzir as principais tendências decadais observadas. Apesar dos vieses reduzidos, da maior capacidade preditiva, dos grandes conjuntos e das tendências melhoradas através de reinicializações frequentes, os modelos de previsão sazonal não têm sido utilizados para este fim.

Introduzimos um novo conjunto de previsões sazonais contrafactuais usando o sistema de previsão sazonal acoplado ECMWF com base em cenários de forçamento alternativos, modificando o forçamento atmosférico e as condições iniciais do gelo oceânico e marinho. Uma estimativa baseada em observação do sinal forçado da temperatura do oceano é derivada para amplificar ou remover este sinal das condições iniciais do oceano.

Experimentos adicionais isolam o forçamento de aerossol. As previsões contrafactuais alteram substancialmente as tendências de temperatura a longo prazo, preservando em grande parte a capacidade de previsão sazonal, a variabilidade interanual e a deriva do modelo.

O forçamento aprimorado fortalece várias tendências climáticas observadas subestimadas pelo controle, incluindo fluxos radiativos no topo da atmosfera e aspectos da circulação atmosférica do Pacífico tropical. No entanto, o sistema atmosférico oceânico acoplado não consegue sustentar o gradiente de temperatura tropical fortalecido do Pacífico através dos feedbacks de Bjerknes, sugerindo uma limitação fundamental do modelo.

O forçamento de aerossol tem pouco impacto, provavelmente porque os efeitos indiretos do aerossol são omitidos. Estes resultados estabelecem previsões sazonais contrafactuais como uma ferramenta poderosa para atribuição dinâmica e diagnóstico de deficiências de modelos em respostas às forças climáticas antrópicas.

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