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A 1D RCE Study of Factors Affecting the Tropical Tropopause Layer and Surface Climate

Dacie, Sally und Kluft, Lukas und Schmidt, Hauke und Stevens, Bjorn und Buehler, Stefan A und Nowack, Peer und Dietmüller, Simone und Abraham, N. Luke und Birner, Thomas (2019) A 1D RCE Study of Factors Affecting the Tropical Tropopause Layer and Surface Climate. Journal of Climate, 32, Seiten 6769-6782. American Meteorological Society. doi: 10.1175/JCLI-D-18-0778.1. ISSN 0894-8755.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
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Offizielle URL: https://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JCLI-D-18-0778.1

Kurzfassung

There are discrepancies between global climate models regarding the evolution of the tropical tropopause layer (TTL) and also whether changes in ozone impact the surface under climate change. We use a 1D clear-sky radiative–convective equilibrium model to determine how a variety of factors can affect the TTL and how they influence surface climate. We develop a new method of convective adjustment, which relaxes the temperature profile toward the moist adiabat and allows for cooling above the level of neutral buoyancy. The TTL temperatures in our model are sensitive to CO2 concentration, ozone profile, the method of convective adjustment, and the upwelling velocity, which is used to calculate a dynamical cooling rate in the stratosphere. Moreover, the temperature response of the TTL to changes in each of the above factors sometimes depends on the others. The surface temperature response to changes in ozone and upwelling at and above the TTL is also strongly amplified by both stratospheric and tropospheric water vapor changes. With all these influencing factors, it is not surprising that global models disagree with regard to TTL structure and evolution and the influence of ozone changes on surface temperatures. On the other hand, the effect of doubling CO2 on the surface, including just radiative, water vapor, and lapse-rate feedbacks, is relatively robust to changes in convection, upwelling, or the applied ozone profile.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/129685/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:NB: AMS Copyright policy detailed under https://www.ametsoc.org/ams/index.cfm/publications/ethical-guidelines-and-ams-policies/ams-copyright-policy/
Titel:A 1D RCE Study of Factors Affecting the Tropical Tropopause Layer and Surface Climate
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dacie, SallyMPI für Meteorologie, HamburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kluft, LukasMPI für Meteorologie, HamburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmidt, HaukeMPI für Meteorologie, HamburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stevens, BjornMPI für Meteorologie, HamburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Buehler, Stefan AUniv. Hamburghttps://orcid.org/0000-0001-6389-1160NICHT SPEZIFIZIERT
Nowack, PeerGrantham Institute, Imperial College, London, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dietmüller, SimoneDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Abraham, N. LukeUniv. of Cambridge, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Birner, ThomasUniv. MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:19 Juni 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-18-0778.1
Seitenbereich:Seiten 6769-6782
Verlag:American Meteorological Society
ISSN:0894-8755
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Radiative-convective equilibrium; Tropopause; Climate sensitivity; Ozone; Single column models
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
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Erdsystem-Modellierung
Institut für Physik der Atmosphäre
Hinterlegt von: Dietmüller, Simone
Hinterlegt am:22 Okt 2019 12:35
Letzte Änderung:22 Okt 2019 12:35

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