Retroalimentación tierra-atmósfera del hemisphere norte a partir de la fenología vegetal prescrita en CESM

Resumen La fenología vegetal influye tanto en el ciclo de carbono terrestre como en las interacciones tierra-atmósfera, y por lo tanto puede modificar potencialmente las circulaciones a gran escala en la atmósfera. Sin embargo, existen discrepancias considerables entre los modelos y entre las simulaciones de los modelos y las observaciones de la fenología vegetal, lo que añade grandes incertidumbres a las proyecciones climáticas futuras. Aquí modificamos la fenología vegetal en el hemisferio norte en el Modelo del Sistema Terrestre de la Comunidad y realizamos simulaciones para caracterizar cómo las diferencias en la fenología vegetal influyen en el acoplamiento tierra-atmósfera. La fenología vegetal cambia la superficie terrestre y las interacciones tierra-atmósfera al modular directamente la radiación solar absorbida y la evapotranspiración, y al modificar indirectamente la retroalimentación de nubes y la retroalimentación del albedo de la nieve. En el hemisferio norte, los mayores efectos ocurren de marzo a junio cuando la fenología decidua estacional se modifica a partir de valores derivados de satélites a simulaciones del modelo, lo que resulta en un aumento de >3K en la temperatura superficial que se propaga a 500hPa (~5km de altura). Los cambios inducidos por la fenología en la evapotranspiración de la cubierta vegetal y la temperatura superficial dependen de la disponibilidad de humedad del suelo durante la temporada de crecimiento. La temperatura superficial disminuye significativamente debido al aumento del flujo de calor latente y la reflexión de nubes donde la humedad del suelo es abundante, mientras que el control de la humedad del suelo sobre la evapotranspiración aumenta y la temperatura superficial permanece poco cambiada o incluso aumenta en regiones más áridas. Caracterizar la influencia de la fenología en los procesos biogeofísicos es crítico, ya que existen impactos significativos tanto en la superficie terrestre como en las capas atmosféricas superiores.