Forzar y retroalimentación en el modelo acoplado MPI‐ESM‐LR bajo un CO2 cuadruplicado abruptamente

Los mecanismos de retroalimentación radiante asociados con la temperatura, el vapor de agua, las nubes y el cambio en el albedo superficial determinan la sensibilidad climática al forzamiento radiante. Aquí utilizamos la técnica del núcleo radiante linealizada en combinación con un análisis de Gregory para determinar la fuerza y estructura de las retroalimentaciones, así como los forzamientos directos y ajustados de CO2 en el Modelo del Sistema Terra del Instituto Max Planck en resolución base (MPI‐ESM‐LR). Mostramos que el enfoque combinado de Kernel‐Gregory ofrece una separación elegante de las retroalimentaciones dependientes de la temperatura superficial de las contribuciones al forzamiento radiante por ajustes rápidos. MPI‐ESM‐LR exhibe un ajuste de nubes relativamente grande de casi 2 W m −2 en respuesta directa al CO2 cuadruplicado, con un ajuste de nubes positivo evidente en toda la región tropical, subtropical y sobre la mayoría de las masas terrestres, mientras que las trayectorias de tormentas de latitudes medias contribuyen negativamente. El modelo presenta una regresión no lineal del desequilibrio radiante al cambio en la temperatura media superficial global, lo que resulta en una sensibilidad climática efectiva significativamente creciente después de aproximadamente 20 años, que está aproximadamente a temperaturas 4–5 K por encima de lo preindustrial. Esta característica no es infrecuente entre los modelos climáticos y es relevante para las proyecciones climáticas futuras. Analizamos la contribución de los procesos de retroalimentación individuales a este comportamiento y discutimos posibles orígenes, como los patrones de calentamiento oceánico diferencial asociados con la absorción de calor en el océano profundo o las dependencias de estado de los procesos de retroalimentación.