NOVEL - Bewertung der meridionalen gegenüber den zonalen Mechanismen des atlantischen Niño

• Antragsteller: Dr. Hyacinth Nnamchi, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre ; Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 456490637

Unter dem „Altantischen Niño“ oder auch „Atlantic zonal equatorial mode“ (im Folgenden mit EM abgekürzt), versteht man ein typisches Variationsmuster der Meeresoberflächentemperatur (engl. abgekürzt SST) im äquatorialen Atlantik auf Zeitskalen von einigen Jahren. Mit dem EM verbindet man tiefgreifende klimatische Auswirkungen über den angrenzenden Gebieten Afrikas und Südamerikas. Außerdem bestehen annährend-globale Fernwirkungen, die z.B. das Klima Europas und den indischen Sommermonsun beeinflussen. Das Wissen über den Zustand des EM könnte des Weiteren die Vorhersage von starken El Niño Ereignissen im tropischen Pazifik und die Vorhersage deren Folgen verbessern. In einer aktuellen Studie habe ich ein neues Paradigma präsentiert, das annimmt, dass der EM von Wechselwirkungen zwischen Ozean und Atmosphäre und der meridionalen Zirkulation kontrolliert wird. Das grundlegende Ziel von NOVEL ist dieses neue Leitbild zu nutzen, um das Verständnis zur EM Dynamik und Vorhersagbarkeit zu verbessern. Spezifische Ziele sind: (1) anhand von Beobachtungen, Reanalyse-Produkten und Klimamodellen Prozesse zu identifizieren, die die Wechselwirkung zwischen der Ozean- und Atmosphärenzirkulation, zonal und meridional, einschließlich zeitlich-langskaliger EM Veränderungen und Sensitivität zu entfernten Antriebskräften kontrollieren; (2) die Darstellung von Schwankungen der zonalen und meridionalen Zirkulation in Atmosphäre und Ozean in Modellen des Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6), inklusive der Rolle von Modellfehlern und deren Verbesserungen im Vergleich zu dem Vorgänger CMIP5, auszuwerten; (3) Vorhersagesysteme durch Untersuchung von EM-Vorhersageensembles, durchgeführt mit verschiedenen Versionen des Kiel Climate Model (KCM), mit dem neu entwickelten Flexible Ocean and Climate Infrastructure (FOCI), mit TRIATLAS Modellen (NorCPM, EC-Earth und MeteoFrance) und mit operationellen Systemen, voranzutreiben. Metriken zur Charakterisierung der Schwankungen in der Ozean- und Atmosphärenzirkulation innerhalb gekoppelter Modelle werden durch die Analyse der saisonalen maximalen Kovarianz abgeleitet werden. Mithilfe von partiell gekoppelten und sogenannten Pacemaker Experimenten wird die Sensitivität des EM zu entfernten Antriebskräften untersucht werden. Schließlich werden mit einigen Modellen (mit verbesserter Darstellung des äquatorialen Atlantiks durch die Nutzung von EU PREFACE Ergebnissen), zusätzlich zu den operationellen Systemen, Vorhersagen durchgeführt und analysiert. NOVEL wird neue Erkenntnisse für die EM Dynamik und Vorhersagbarkeit liefern und zielgerichtete Modellverbesserungen anleiten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen