Die Rolle der Ozon-Strahlungs-Rückkopplung für die Klimasensitivität

Kurzfassung

Der Klimaresponse bei einer Erhöhung der atmosphärischen CO2-Konzentration kann inzwischen auch mit interaktiv gekoppelten Klima-Chemie-Modellen simuliert werden. Dabei tritt die Ozon-Strahlungs-Rückkopplung als weiterer Rückkopplungsprozess neben die bekannten Rückkopplungen über Wasserdampf, Wolken, Schnee etc.. In einigen Klima-Chemie-Modellen werden durch das Auftreten der Ozonrückkopplung andere Rückkopplungsmechanismen modifiziert, so z.B. die Wolken- und die stratosphärische Wasserdampfrückkopplung. Während die Ozon-Strahlungs-Rückkopplung in allen bisher vorliegenden Modellsimulationen mit CO2 als Strahlungsantrieb negativ ist, erwies sich die Wechselwirkung mit anderen Rückkopplungen als stark modellabhängig. Beispielsweise wird in einigen Modellen der Effekt der negativen Ozonrückkopplung durch ein Abnehmen der positiven Strahlungsrückkopplung von stratosphärischem Wasserdampf nachhaltig verstärkt. In der Konsequenz zeigt sich in einigen Modellen ein spürbar dämpfender Einfluss der interaktiven Chemie von etwa 20% auf die Klimasensitivität des Modells, während in anderen die Klimasensitivität mit und ohne interaktive chemische Prozesse beinahe unverändert bleibt. Werden andere Strahlungsantriebe als CO2 eingeführt, so kann der Einfluss der interaktiven Chemie auf die Klimasensitivität noch komplizierter werden. In einer Simulation, in der der Strahlungsantrieb durch erhöhte Ozonvorläufer-Emissionen am Boden hervorgerufen wird, erhöht sich die Klimasensitivtät sogar, obwohl die Ozoni-Strahlungs-Rückkopplung auch hier negativ ist. Dieser paradoxe Effekt kann wiederum auf den indirekten Einfluss der Ozonrückkopplung auf andere Rückkopplungen, speziell auf die Wolkenrückkopplung, zurückgeführt werden.