The influence of future changes in springtime Arctic ozone on stratospheric and surface climate
Notice bibliographique
Résumé
Stratospheric ozone is expected to recover by the mid-century due to the success of the Montreal Protocol in regulating the emission of ozone-depleting substances (ODSs). In the Arctic, ozone abundances are projected to surpass historical levels due to the combined effect of decreasing ODSs and elevated greenhouse gases (GHGs). While long-term changes in stratospheric ozone have been shown to be a major driver of future surface climate in the Southern Hemisphere during summertime, the dynamical and climatic impacts of elevated ozone levels in the Arctic have not been investigated. In this study, we use two chemistry climate models (the SOlar Climate Ozone Links - Max Planck Ocean Model (SOCOL-MPIOM) and the Community Earth System Model - Whole Atmosphere Community Climate Model (CESM-WACCM)) to assess the climatic impacts of future changes in Arctic ozone on stratospheric dynamics and surface climate in the Northern Hemisphere (NH) during the 21st century. Under the high-emission scenario (RCP8.5) examined in this work, Arctic ozone returns to pre-industrial levels by the middle of the century. Thereby, the increase in Arctic ozone in this scenario warms the lower Arctic stratosphere; reduces the strength of the polar vortex, advancing its breakdown; and weakens the Brewer-Dobson circulation. The ozone-induced changes in springtime generally oppose the effects of GHGs on the polar vortex. In the troposphere, future changes in Arctic ozone induce a negative phase of the Arctic Oscillation, pushing the jet equatorward over the North Atlantic. These impacts of future ozone changes on NH surface climate are smaller than the effects of GHGs, but they are remarkably robust among the two models employed in this study, canceling out a portion of the GHG effects (up to 20% over the Arctic). In the stratosphere, Arctic ozone changes cancel out a much larger fraction of the GHG-induced signal (up to 50 %- 100 %), resulting in no overall change in the projected springtime stratospheric northern annular mode and a reduction in the GHG-induced delay of vortex breakdown of around 15 d. Taken together, our results indicate that future changes in Arctic ozone actively shape the projected changes in the stratospheric circulation and their coupling to the troposphere, thereby playing an important and previously unrecognized role as a driver of the large-scale atmospheric circulation response to climate change.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».