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Evaluating the Relationship between Interannual Variations in the Antarctic Ozone Hole and Southern Hemisphere Surface Climate in Chemistry–Climate Models

Gillett, Zoe E. und Arblaster, Julie M. und Dittus, Andrea J. und Deushi, Makoto und Jöckel, Patrick und Kinnison, Douglas E. und Morgenstern, Olaf und Plummer, David A. und Revell, Laura E. und Rozanov, Eugene und Schofield, Robyn und Stenke, Andrea und Stone, Kane A. und Tilmes, Simone (2019) Evaluating the Relationship between Interannual Variations in the Antarctic Ozone Hole and Southern Hemisphere Surface Climate in Chemistry–Climate Models. Journal of Climate, 32 (11), Seiten 3131-3151. American Meteorological Society. doi: 10.1175/JCLI-D-18-0273.1. ISSN 0894-8755.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
3MB

Offizielle URL: https://doi.org/10.1175/JCLI-D-18-0273.1

Kurzfassung

Studies have recently reported statistically significant relationships between observed year-to-year spring Antarctic ozone variability and the Southern Hemisphere annular mode and surface temperatures in spring–summer. This study investigates whether current chemistry–climate models (CCMs) can capture these relationships, in particular, the connection between November total column ozone (TCO) and Australian summer surface temperatures, where years with anomalously high TCO over the Antarctic polar cap tend to be followed by warmer summers. The interannual ozone–temperature teleconnection is examined over the historical period in the observations and simulations from the Whole Atmosphere Community Climate Model (WACCM) and nine other models participating in the Chemistry–Climate Model Initiative (CCMI). There is a systematic difference between the WACCM experiments forced with prescribed observed sea surface temperatures (SSTs) and those with an interactive ocean. Strong correlations between TCO and Australian temperatures are only obtained for the uncoupled experiment, suggesting that the SSTs could be important for driving both variations in Australian temperatures and the ozone hole, with no causal link between the two. Other CCMI models also tend to capture this relationship with more fidelity when driven by observed SSTs, although additional research and targeted modeling experiments are required to determine causality and further explore the role of model biases and observational uncertainty. The results indicate that CCMs can reproduce the relationship between spring ozone and summer Australian climate reported in observational studies, suggesting that incorporating ozone variability could improve seasonal predictions; however, more work is required to understand the difference between the coupled and uncoupled simulations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/127422/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Evaluating the Relationship between Interannual Variations in the Antarctic Ozone Hole and Southern Hemisphere Surface Climate in Chemistry–Climate Models
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Gillett, Zoe E.Monash Univ., Melbourne, AustralienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Arblaster, Julie M.Monash Univ., Melbourne, AustralienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dittus, Andrea J.Monash Univ., Melbourne, AustralienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Deushi, MakotoMRI, Tsukuba, JapanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jöckel, PatrickDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-8964-1394NICHT SPEZIFIZIERT
Kinnison, Douglas E.NCAR, Boulder, Colorado, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Morgenstern, OlafNIWA, Wellington, NeuseelandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plummer, David A.Env. Canada, Montreal, KanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Revell, Laura E.ETH-IAC, Zürich, SchweizNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rozanov, EugeneETH-IAC, Zürich, SchweizNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schofield, RobynMonash Univ., Melbourne, AustralienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stenke, AndreaETH-IAC, Zürich, SchweizNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stone, Kane A.Monash Univ., Melbourne, AustralienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tilmes, SimoneNCAR, Boulder, Colorado, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:8 Mai 2019
Erschienen in:Journal of Climate
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:32
DOI:10.1175/JCLI-D-18-0273.1
Seitenbereich:Seiten 3131-3151
Verlag:American Meteorological Society
ISSN:0894-8755
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Southern Hemisphere; Annular mode; Ozone; Seasonal forecasting; Climate models; Climate variability
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Atmosphären- und Klimaforschung, R - Projekt Klimarelevanz von atmosphärischen Spurengasen, Aerosolen und Wolken
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Erdsystem-Modellierung
Hinterlegt von: Jöckel, Dr. Patrick
Hinterlegt am:16 Mai 2019 12:18
Letzte Änderung:31 Mai 2020 03:00

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