Samenvatting
Binnen het CS01 project zijn waarnemingen verricht aan de Noord-Atlantische component van de thermohaliene circulatie, die van bijzonder belang is voor het West-Europese klimaat. Aan de hand van de data en computersimulaties werd de variabiliteit van watermassavorming, het gekoppeld warmtetransport van de oceaan en de atmosfeer en de rol van verticale menging in de oceaan bestudeerd. Een beter begrip hiervan is cruciaal voor de verbetering van regionale klimaatmodellen voor West-Europa. Kennis, verkregen uit dit project, ondersteunt het op maat maken van de klimaatscenario’s (Tailoring, CS07) en geeft eveneens belangrijke informatie voor het project “Patterns of Climate Change” (CS05). Het resultaat is een herkenbare Nederlandse bijdrage aan een internationale inspanning, o.a. via het World Climate Research Programma (WCRP) CLImate VARiability (CLIVAR) om klimaatmodellen te verbeteren zodat de onzekerheidsmarges van deze modellen uiteindelijk verkleind worden. Dit project is ook een Nederlands bijdrage aan de oceaancomponent (GOOS) van het internationale Global Climate Observing Program (GCOS).
Belangrijkste resultaten
- Een belangrijke observatie dat klimaatverandering deels een interne oscillatie is van het (natuurlijke) klimaatsysteem. De projectresultaten doen vermoeden dat het toekomstige West-Europese Klimaat meer variabel is dan de huidige beschikbare klimaatscenario’s suggereren. Natuurlijke variabiliteit dient een belangrijke rol te spelen in een nieuwe generatie klimaatscenario’s. Hier zal in KNMI-next expliciet aandacht aan gegeven worden.
- Het zeeniveau is, uitgaand van regionale waarnemingen van de temperastuur in de oceaan lager dan berekend door gekoppelde (atmosfeer-oceaan) klimaatmodellen zonder extra forcering (=huidig klimaat), gebruikt voor het 4-de IPCC-rapport.
- De waarnemingen geven verschillen in turbulente mengingsprocessen in de oceaan aan, welke consequenties heeft voor de kracht en ruimtelijke locatie van de AMOC (basin-wide meridional overturning circulation in the Atlantic Ocean). Bij de verkregen inzichten hoort de nuancering dat ook de waarnemingen hun onzekerheden/limitaties hebben (en er zijn ook meer metingen dat alleen die van CS01).
- Het onderzoek onderschrijft het belang van empirisch onderzoek, in situ waarnemingen, naast modelonderzoek en satellietwaarnemingen.
Abstract
Fundamental climate research on the role of the ocean for the West European climate was carried out in the CS01 project, as a contribution to the “Climate changes Spatial Planning” research theme on climate scenarios. Research focused on four different research fields, using observations as well as numerical simulations:
- The climatic variability of the north-western North Atlantic was monitored by means of repeated hydrographic surveys as well as moored self recording instruments. Also data from archives were studied. A large natural variability at all water mass horizons could be described from daily to multi-decadal time scales. Because of that natural variability, one can expect that the West European climate that depends on heat flux from the Atlantic Ocean will be more variable than suggested by climate scenarios simulations.
- By means of simulations with coupled climate models the feedback between the heat transport in the Atlantic Ocean and the atmospheric circulation and the resulting climate variability was studied. The simulations with these coupled climate models appeared to differ significantly from regional observations of ocean thermal stratification in the north-western North Atlantic. The erroneous subsurface temperatures in climate models will also have consequences for the predicted sea level rise.
- The climatology of the internal wave band in the North Atlantic Ocean was monitored, while also historic current meter data were studied. A considerable spatial variability of the wave kinetic energy was found. The energy conversion by internal tides and inertial waves was determined at some locations, and key processes for the wave-to-turbulence conversion were established. The resulting differences in turbulent mixing in the ocean will have consequences for the large-scale deep upwelling, and therefore on the strength and spatial structure of the cold, deep branch of the Atlantic overturning circulation.
- The influence of the spatially varying production of turbulent motion should be studied by means of an ocean general circulation model with homogeneous density layers. However, because of the spurious numerical diffusion in this model, it appeared that this model was unstable for simulations on the long, climate relevant time scales to study effects of the turbulence parameterization.
Lees meer: synthesis report
Contact: project CS01
