Identifizierung anomaler früher Frühjahrsanfänge im CESM-Großensemble-Projekt

Saisonale Übergänge vom Winter zum Frühling beeinflussen eine Vielzahl ökologischer und physikalischer Systeme. Während die Auswirkungen früher Frühjahre in Nordamerika weit dokumentiert sind, sind Veränderungen in ihrer Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit unter den kombinierten Einflüssen des Klimawandels und der natürlichen Variabilität schlecht verstanden. Extrem frühe Frühjahre, wie im März 2012, können zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten und landwirtschaftlichen Schäden führen, wenn sie von Frostereignissen gefolgt werden. Hier verwenden wir das neue Community Earth System Model Large Ensemble-Projekt und erweiterte Frühjahrsindizes, um historische und zukünftige Frühjahrsanfänge in den Vereinigten Staaten, insbesondere in der Großen Seenregion, zu simulieren. Wir stellten einen markanten Anstieg der Häufigkeit von Frühjahren wie im März 2012 bis zur Mitte des Jahrhunderts fest, zusätzlich zu einem allgemeinen Trend zu früheren Frühjahrsanfängen, der die beobachteten Aufzeichnungen fast verdoppelt. Änderungen im Datum des letzten Frosts erfolgen jedoch nicht im gleichen Tempo, was potenziell eine erhöhte Bedrohung für Pflanzengewebe verursachen könnte. Obwohl großräumige Klimamodi, wie die pazifische dekadale Oszillation, zuvor die Trends in den Frühjahrsanfängen auf Jahrzehnten bis mehreren Jahrzehnten dominierten, deuten unsere Ergebnisse auf eine verringerte Rolle der natürlichen Klimavariabilität hin und damit auf eine größere erzwungene Antwort bis zum Ende des Jahrhunderts zur Modulation der Trends. Ohne eine erhebliche Reduzierung der Treibhausgasemissionen legt unsere Studie nahe, dass Jahre wie 2012 in den USA bis zur Mitte des Jahrhunderts zur Norm werden könnten.