elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Stratospheric water vapor affecting atmospheric circulation

Charlesworth, Edward und Plöger, Felix und Birner, Thomas und Baikhadzhaev, Rasul und Abalos, Marta und Abraham, Nathan Luke und Akiyoshi, Hideharu und Bekki, Slimane und Dennison, Fraser und Jöckel, Patrick und Keeble, James und Kinnison, Doug und Morgenstern, Olaf und Plummer, David und Rozanov, Eugene und Strode, Sarah und Zeng, Guang und Egorova, Tatiana und Riese, Martin (2023) Stratospheric water vapor affecting atmospheric circulation. Nature Communications, 14 (1), Seite 3925. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41467-023-39559-2. ISSN 2041-1723.

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

Offizielle URL: https://doi.org/10.1038/s41467-023-39559-2

Kurzfassung

Water vapor plays an important role in many aspects of the climate system, by affecting radiation, cloud formation, atmospheric chemistry and dynamics. Even the low stratospheric water vapor content provides an important climate feedback, but current climate models show a substantial moist bias in the lowermost stratosphere. Here we report crucial sensitivity of the atmospheric circulation in the stratosphere and troposphere to the abundance of water vapor in the lowermost stratosphere. We show from a mechanistic climate model experiment and inter-model variability that lowermost stratospheric water vapor decreases local temperatures, and thereby causes an upward and poleward shift of subtropical jets, a strengthening of the stratospheric circulation, a poleward shift of the tropospheric eddy-driven jet and regional climate impacts. The mechanistic model experiment in combination with atmospheric observations further shows that the prevailing moist bias in current models is likely caused by the transport scheme, and can be alleviated by employing a less diffusive Lagrangian scheme. The related effects on atmospheric circulation are of similar magnitude as climate change effects. Hence, lowermost stratospheric water vapor exerts a first order effect on atmospheric circulation and improving its representation in models offers promising prospects for future research.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/195834/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Stratospheric water vapor affecting atmospheric circulation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Charlesworth, EdwardFZ Jülich, Jülich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plöger, FelixIFZ Jülich, Jülich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Birner, ThomasLMU München, MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Baikhadzhaev, RasulFZ Jülich, Jülich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Abalos, MartaUniversidad Complutense de Madrid, Madrid, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Abraham, Nathan LukeUniversity of Cambridge, Cambridge, UK.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Akiyoshi, HideharuNational Institute for Environmental Studies, Tsukuba, Japan.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bekki, SlimaneLMD/IPSL, Palaiseau, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dennison, FraserCSIRO Environment, Aspendale, VIC, Australia.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jöckel, PatrickDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-8964-1394NICHT SPEZIFIZIERT
Keeble, JamesUniversity of Cambridge, Cambridge, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kinnison, DougNCAR, Boulder, CO 80301, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Morgenstern, OlafNational Institute of Water and Atmospheric Research, Wellington, New ZealandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plummer, DavidClimate Research Branch, Environment and Climate Change Canada, Montreal, Canada.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rozanov, EugenePhysikalisch-Meteorologisches Observatorium, Davos World Radiation Center, Davos Dorf, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Strode, SarahMorgan State University, Baltimore, MD 21251, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zeng, GuangNational Institute of Water and Atmospheric Research, Wellington, New ZealandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Egorova, TatianaPhysikalisch-Meteorologisches Observatorium, Davos World Radiation Center, Davos Dorf, Switzerland.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Riese, MartinFZ Jülich, Jülich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:3 Juli 2023
Erschienen in:Nature Communications
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:14
DOI:10.1038/s41467-023-39559-2
Seitenbereich:Seite 3925
Verlag:Nature Publishing Group
ISSN:2041-1723
Status:veröffentlicht
Stichwörter:water vapor, dynamics, Earth System Modelling, EMAC, circulation, MESSy
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
Hinterlegt von: Jöckel, Dr. Patrick
Hinterlegt am:10 Jul 2023 08:31
Letzte Änderung:10 Jul 2023 08:31

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.