Why does stratospheric aerosol forcing strongly cool the warm pool?
Notice bibliographique
Résumé
Stratospheric aerosol forcing causes only a small global-mean temperature change compared to CO2 forcing of equal magnitude. It has been shown that the dampened temperature response to aerosol forcing originates from enhanced surface temperature change in the tropical Indian and Western Pacific Ocean, relative to the global mean. Due to the pronounced temperature change in this “warm pool” region, strong negative feedback processes are activated. These stabilizing processes strengthen the global mean radiative feedback and abate Earth’s global mean temperature response. In comparison, CO2 forcing has a smaller effect on warm pool temperatures and therefore produces relatively weak feedback, i.e. a strong temperature change.However, it has remained unclear why stratospheric aerosol forcing affects warm pool temperatures more strongly than CO2 forcing. We address this problem using simulations of aerosol and CO2 forcing in MPI-ESM. At the top of the atmosphere (TOA), aerosol forcing is stronger in the warm pool than in the global mean, while CO2 forcing is relatively homogeneous, which could explain the different temperature patterns. However, we find that the forcing pattern at the TOA is not sufficient to explain the aerosols’ strong influence on warm pool temperatures. The effect can only be explained when taking into account the effective forcing pattern at the surface, which is substantially different from the effective forcing at the TOA. In the case of stratospheric aerosol forcing, the stratospheric heating causes an acceleration of the Brewer-Dobson circulation, which induces an enhanced energy transport from the tropics to the extratropics. Although the transport occurs in the stratosphere, it affects the troposphere and causes a strongly negative forcing at the surface of the tropics. In contrast, CO2 does not substantially affect the Brewer-Dobson circulation, and therefore the surface response is not amplified in the tropics.Our results stress the importance of circulation adjustments for the climate response. In the case of stratospheric aerosol forcing, the troposphere is impacted by changes to the wave-driven stratospheric circulation. The accelerated Brewer-Dobson circulation affects the forcing pattern at the surface, and in consequence the pattern of surface temperatures and the climate feedback. Furthermore, we argue that the commonly used method of measuring effective forcing at the TOA is not sufficient for understanding the evolution of surface temperature patterns.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».