Vulkaneruptionen%20und%20El%20Ni - PowerPoint PPT Presentation

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Vulkaneruptionen%20und%20El%20Ni

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Title: Vulkaneruptionen%20und%20El%20Ni


1
Vulkaneruptionen und El Niño Studien mit einem
gekoppelten Atmosphären-Ozeanmodell
  • C. Timmreck, M. Thomas, M. Giorgetta, M. Esch,
    H.-F. Graf1, H. Haak,
  • J. Jungclaus, W. Müller, E. Roeckner, H. Schmidt
    and G. Stenchikov2
  • Max Planck Institut für Meteorologie, Hamburg
  • 1Centre Atmospheric Sciences University,
    Cambridge
  • 2Rutgers-The State University of NJ, New
    Brunswick

Dach Tagung 2007
2
Gekoppelte El Niño Vulkan Läufe
  • o
  • Sehr grosse Vulkaneruptionen haben einen
    signifikanten Einfluß auf Klima, chemische
    Zusammensetzung und atmosphärische und
    ozeanische Zirkulation.
  • In den Wintern nach den grössten Eruptionen der
    letzten Jahrzehnte (Agung, 1963 El Chichón,
    1982 und Mt. Pinatubo,1991) fanden El Niños
    statt.
  • Rekonstruktionen aus Paleodaten (Adams et al,
    2003) zeigen, dass sehr große Vulkaneruptionen
    die Wahrscheinlichkeit eines El Nino Ereignisses
    erhöhen.
  • Gekoppelte Atmosphären-Ozeanmodelle sind ein
    wichtiges Werkzeug, um unser Verständniss des
    kombinierten Effektes von El Nino und
    Vulkaneruptionen auf die Atmosphären und
    Ozeanzirkulation zu verstehen.

3
Gekoppelte El Niño Vulkan Läufe
  • We have carried out a series of volcanic
    simulations with the AOGCM, ECHAM5/MPIOM.
  • The volcanic radiative forcing is calculated
    online in the model using a realistic
    spatial-temporal distribution of aerosol optical
    parameters derived from satellite observations
    for the Pinatubo episode.

4
Niño 3.4 SST anomalies in ECHAM5/MPIOM
  • The frequency analysis of the El Niño events
    show good agreement with observations. However,
    the amplitude of 1.7 K is higher than in the IPCC
    runs (1.5 K) and in the AMIP cases (1.K)

5
Gekoppelte El Niño Vulkan Läufe
Niño 3.4 Case II
  • Three different cases are selected from a 100
    year control run.
  • 5 ensembles for Jan and June, perturbed /
    unperturbed.
  • Each ensemble run has been performed for two
    years.

6
Net flux anomalies W/m2
TOA
SURFACE
While 1 year after the eruption the radiative
forcing at the TOA decreases significantly it
remains at the surface in the tropics around -4
W/m2 throughout the 2nd year
7
Stratosphärischer Temperaturresponse K
ERA 40 Reanalysen
Case I Juni
30 hPa
50 hPa
100 hPa
8
Temperaturresponse in 50 hPa
Case I Januar
Case I Juni
Case II Juni
Case II Januar
Case III Juni
Case III Januar
9
GPH Anomaly 50 hPa DJF 91/92
Case I June
Case I January
Era 40 Reanalysis
10
2m temperature anomaly k DJF 91/92
Case I January
Case I June
Era 40 Reanalysis
11
Case II Juni 2m temp. Anomalien K DJF 91/92
12
Atmosphärischer Response
  • Der stratosphärische tropische Temperaturresponse
    ist ähnlich in allen Fällen und in
    Übereinstimmung mit Beobachtungen.
  • Der dynamische Response in den hohen Breiten der
    Nordhemisphäre ist sehr variabel. Nur in einigen
    Fällen wird das beobachtete Muster
    wiedergespiegelt.
  • Weitere Analysen (EP Flüsse, Refraktionsindices)
    sind notwendig
  • Achtung Modellobergrenze bei 10 hPa !

13
Temperaturanomalien an der Oberfläche K
Global gemittelte Oberflächentemperaturanomalien
sind mit 0.3 K niedriger als die MSU
Temperaturanomalien nach der Pinatuboeruption
(0.4-0.5 K).
14
Oberflächenemperaturanomalien K Sommereruption
Global
Global
Meer
Land
15
Oberflächenemperaturanomalien K Wintereruption
Global
Global
Meer
Land
16
Nino 3.4 SST Anomalien
Initialization of volcanic forcing in January
Initialization of volcanic forcing in June
17
Gekoppelte El Niño Vulkan Läufe
  • Unsere Modellergebnisse können die Hypothese, daß
    Vulkane die Wahrscheinlichkeit für ein El Niño
    Ereigniss erhöhen, nicht bestätigen.
    (Grössenordnung einer Pinatubo Eruption )
  • Modellergebnisse mit dem Ocean Thermostat modell
    (Emile-Geay, Spring AGU 2007) zeigen, dass
    Vulkane grösser Pinatubo die El Niño
    Wahrschienlichkeit erhöhen -gt Simulation für
    eine sehr große Vulkaneruption z.B. 100 X
    Pinatubo
  • Der dynamische Response im Ozean ist stark
    variabel und variiert zwischen den einzelnen
    Fällen, aber auch sehr stark zwischen den
    einzelnen Ensemblemitgliedern.
  • Weitere Analysen sind notwendig, um zu
    verstehen, was sich hinter den physikalischen
    Mechanismen verbirgt und warum sich die einzelnen
    Ensemblemitglieder unterschiedlich verhalten.
  • Fortführung der Läufe, da das Oberflächentemperatu
    rsignal nach 2 Jahren noch nicht wieder im
    Gleichgewicht ist.

18
Zusammenfassung
  • Wir hatten einige Fragen bevor wir angefangen
    haben
  • Nun haben wir noch mehr.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
19
(No Transcript)
20
Net flux anomalies W/m2
21
Case I
Nino 3.4
STD
22
Net Surface flux anomalies W/m2
23
Case II
Nino 3.4
STD
24
Case III
Nino 3.4
STD
25
Nino 3.4 SST Anomalies
26
Surface Temperature Anomalies K
Global
Northern Hemisphere
Southern Hemisphere
Tropics 30N 30S
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