Un nuevo conjunto de modelos revela cómo la incertidumbre en las forzamientos y la estructura del modelo alteran el clima simulado a través de las generaciones CMIP del Modelo de Sistema Terrestre Comunitario

Resumen. Las incertidumbres en la simulación climática surgen de la variabilidad interna, la estructura del modelo y los forzamientos externos. Las intercomparaciones de modelos (como el Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados; CMIP) y los grandes conjuntos de modelos individuales han proporcionado información sobre las fuentes de incertidumbre. Bajo el proyecto del Modelo de Sistema Terrestre Comunitario (CESM), se han realizado grandes conjuntos para CESM2 (un modelo de la era CMIP6) y CESM1 (un modelo de la era CMIP5). Nos referimos a estos como CESM2-LE y CESM1-LE. El forzamiento externo utilizado en estas simulaciones ha cambiado para ser consistente con su generación CMIP. Como resultado, las diferencias entre las medias del conjunto CESM2-LE y CESM1-LE surgen de cambios tanto en la estructura del modelo como en el forzamiento. Aquí presentamos nuevas simulaciones del conjunto que nos permiten separar las influencias de estas diferencias estructurales y de forzamiento del modelo. Nuestras nuevas simulaciones de CESM2 se ejecutan con forzamientos de CMIP5 equivalentes a los utilizados en el CESM1-LE. Encontramos una fuerte influencia de la incertidumbre en el forzamiento histórico debido a los efectos de aerosoles en el clima simulado. Para el período histórico, el forzamiento impulsa una reducción del calentamiento global y la absorción de calor oceánico en CESM2-LE en relación con CESM1-LE, lo que es contrarrestado por la influencia de la estructura del modelo. La influencia de la estructura del modelo y del forzamiento varía en todo el mundo, y el Ártico exhibe una señal distinta que contrasta con la media global. Para el siglo XXI, la importancia de las diferencias en el forzamiento de escenarios (SSP3–7.0 para CESM2-LE y RCP8.5 para CESM1-LE) es evidente. Las nuevas simulaciones presentadas aquí nos permiten diagnosticar la influencia de la estructura del modelo en el cambio del siglo XXI, a pesar de las grandes diferencias en el forzamiento de escenarios, revelando que las diferencias en la distribución meridional del calentamiento son causadas por la estructura del modelo. El análisis de retroalimentación revela que las nubes y su impacto en la radiación de onda corta explican muchas de estas diferencias estructurales entre CESM2 y CESM1. En el Ártico, los cambios en el albedo controlan las diferencias en la evolución climática transitoria debido a las diferencias estructurales entre CESM2 y CESM1.