Rolle des konvektiven Maßstabs für den Transport von Impuls in der Klimasimulation

In diesem Papier wird der Effekt des konvektiven Maßstabs für den Transport von Impuls in der Klimasimulation mithilfe eines umfassenden Parametrisierungsansatzes untersucht. Ein einzigartiges Merkmal des Ansatzes ist die Einbeziehung des durch Konvektion induzierten Störungsdruckfeldes und dessen Einfluss auf den Impulstransport in den Wolken. Durch zwei Experimente mit saisonalen Simulationen wird gezeigt, dass die Störungsdruckbeeinflussung auf den Wolkenimpulstransport einen signifikanten Teil der gesamten konvektiven Impulsquelle/Senke ausmacht, was darauf hinweist, dass das Impulsfeld in den Wolken wesentlich durch das durch Konvektion induzierte Druckfeld moduliert wird. Der Gesamteffekt des konvektiven Impulstransports besteht darin, den vertikalen Windscher in sowohl der zonalen als auch der meridionalen Richtung zu reduzieren. Die Reaktion der großräumigen Zirkulation auf den konvektiven Impulstransport ist sehr signifikant. Der zonal gemittelte zonale Wind nimmt in einem breiten Bereich in der oberen tropischen Troposphäre und den mittleren Breiten der Winterhalbkugel um bis zu 5 m/s ab. Die Hadley-Zirkulation wird als Ergebnis des zonalen Impulstransports stärker. Im Allgemeinen führt die Einbeziehung des konvektiven Impulstransports zu einer deutlich besseren Simulation der Windfelder sowohl in der oberen als auch in der unteren Troposphäre. Die Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen als Ergebnis der Einbeziehung des konvektiven Impulstransports werden in dieser Studie ebenfalls untersucht. Die tropische Troposphäre ist aufgrund der verstärkten Hadley-Zirkulation wärmer und feuchter. Bei Berücksichtigung der Unsicherheiten der klimatologischen Analysen führen die meisten dieser thermodynamischen Änderungen jedoch nur zu marginalen Verbesserungen der Simulation.