Der Effekt der atmosphärischen Transmissivität auf Modell- und Beobachtungsabschätzungen des Albedo-Rückkopplungsmechanismus von Meereis

Zusammenfassung Der Albedo-Rückkopplungsmechanismus von Meereis (SIAF) ist das Produkt der Eissensitivität (IS), d.h. wie sehr sich die Oberflächenalbedo in Meereisgebieten verändert, während der Planet sich erwärmt, und der radiativen Sensitivität (RS), d.h. wie sehr sich die Strahlung an der oberen Atmosphärengrenze verändert, wenn sich die Oberflächenalbedo ändert. Wir zeigen, dass die in Klimamodellen berechnete RS aus radiativen Kernen reproduziert wird durch Berechnungen, die die „annähernde partielle radiative Störung“ verwenden, welche die klimatologischen Strahlungsflüsse an der oberen Atmosphärengrenze und die Annahme nutzt, dass die Atmosphäre gegenüber kurzwelliger Strahlung isotrop ist. Diese Methode erleichtert den Vergleich von RS aus satellitenbasierten Schätzungen von klimatologischen Strahlungsflüssen mit RS-Schätzungen aus einer vollständigen Reihe gekoppelt Klimamodelle und ermöglicht somit die Modellevaluation einer Größe, die wichtig ist für die Charakterisierung der klimatischen Auswirkungen von Veränderungen der Meereiskonzentration. Die satellitenbasierte RS liegt innerhalb des Modellbereichs von RS, der in Klimamodellen sowohl in der Arktis als auch im Südlichen Ozean um den Faktor 2 variiert. Beobachtete Trends im arktischen Meereis werden verwendet, um IS zu schätzen, was zusammen mit der satellitenbasierten RS einen SIAF von 0,16 ± 0,04 W m −2 K −1 ergibt. Diese Schätzung des arktischen SIAF deutet auf eine moderate Verstärkung der künftigen globalen Oberflächentemperaturveränderungen um etwa 14 % im Vergleich zu einem Klimasystem ohne SIAF hin. Wir berechnen das globale Albedo-Rückkopplungsverhalten in Klimamodellen unter Verwendung modellspezifischer RS und IS und finden einen modellmittleren Rückkopplungsparameter von 0,37 W m −2 K −1, der 40 % größer ist als die IPCC AR5-Schätzung, die auf RS basiert, die aus Berechnungen mit radiativen Kernen in einem einzelnen Klimamodell abgeleitet wurden.