Dekadische und multidekadische Variabilität

Langsame Fluktuationen von Ozean und Atmosphäre über Jahrzehnte, die langlebige Klimaregime prägen und die Treibhaus-Erwärmung zeitweise maskieren oder verstärken können.

Definition

Dekadische und multidekadische Variabilität ist eine intern erzeugte Klimaschwankung auf Zeitskalen von etwa zehn bis vielen zehn Jahren, oft verbunden mit langsamen Änderungen der Ozeanzirkulation und Wärmespeicherung.

Scope

Dieses Thema behandelt die interne Variabilität des Klimasystems mit der niedrigsten Frequenz und Zeitskalen von etwa einem Jahrzehnt bis zu vielen Jahrzehnten. Es behandelt Muster wie die Pazifische Dekadische Oszillation und die Atlantische Multidekadische Variabilität, die vom Ozean angetriebenen Mechanismen, die sie aufrechterhalten können, ihre Auswirkungen auf regionale Temperatur, Niederschlag und Ökosysteme sowie ihre Bedeutung für die Interpretation von Hiatusperioden und Beschleunigungen im beobachteten Erwärmungstrend.

Core questions

• Welche Mechanismen erzeugen Variabilität auf dekadischen Zeitskalen?
• Wie beeinflussen Muster wie die Pazifische Dekadische Oszillation das regionale Klima?
• Wie moduliert die dekadische Variabilität den globalen Erwärmungstrend?
• Wie vorhersagbar ist das Klima auf dekadischen Zeitskalen?

Key theories

Ozeangedächtnis und langsame Modi

Die große Wärmekapazität und die langsame Zirkulation des Ozeans speichern und geben Wärme über Jahre bis Jahrzehnte ab und bilden das Gedächtnis, das die niederfrequente Klimavariabilität aufrechterhält.

Modulation des erzwungenen Trends

Dekadische Variabilität kann vorübergehend zur Treibhaus-Erwärmung beitragen oder von ihr abziehen, wodurch scheinbare Beschleunigungen und Verlangsamungen entstehen, die die Interpretation kurzfristiger Trends erschweren.

Mechanisms

Die große Wärmekapazität des Ozeans und die langsame Anpassung seiner Zirkulation lassen Anomalien über Jahre bis Jahrzehnte bestehen und wiederauftauchen, wodurch beckenweite Muster wie die Pazifische Dekadische Oszillation und die Atlantische Multidekadische Variabilität entstehen. Diese Muster verschieben die Verteilung von warmen und kühlen Oberflächengewässern, verändern die atmosphärische Zirkulation und das regionale Klima, und da sie Wärme zwischen Ozean und Atmosphäre umverteilen, können sie die zugrunde liegende erzwungene Erwärmung für Perioden von einem Jahrzehnt oder länger maskieren oder verstärken.

Clinical relevance

Dekadische Variabilität steuert mehrjährige Regime bei Dürren, Fischereien, Hurrikanaktivität und regionaler Temperatur, und sie muss berücksichtigt werden, wenn beurteilt wird, ob ein kurzfristiger Trend eine erzwungene Veränderung oder eine natürliche Fluktuation widerspiegelt.

Evidence & guidelines

Der Sechste Sachstandsbericht des IPCC stellt fest, dass die interne dekadische Variabilität zur langsameren Oberflächenerwärmung der frühen 2000er Jahre beigetragen hat und dass zur Unterscheidung von erzwungenen Veränderungen multidekadische Aufzeichnungen erforderlich sind.

History

Multidekadische Schwankungen in Fischereien und Temperaturen waren regional schon lange bemerkt worden, und Mantua und Kollegen formalisierten die Pazifische Dekadische Oszillation im Jahr 1997; die Verlangsamung der Oberflächenerwärmung in den frühen 2000er Jahren schärfte die wissenschaftliche Aufmerksamkeit darauf, wie die vom Ozean angetriebene dekadische Variabilität den erzwungenen Trend moduliert.

Debates

Erzwungener versus interner Ursprung der multidekadischen Atlantikvariabilität

Es wird aktiv diskutiert, ob die Atlantische Multidekadische Variabilität hauptsächlich aus internen Ozeandynamiken entsteht oder wesentlich durch externe Aerosol- und Vulkanantriebe beeinflusst wird.

Key figures

• Nathan Mantua
• John Wallace
• Clara Deser
• Thomas Delworth

Seminal works

• mantua1997
• hartmann2016

Frequently asked questions

Was ist die Pazifische Dekadische Oszillation?

Es ist ein langlebiges Muster der Variabilität der Meeresoberflächentemperatur im Nordpazifik, das über ein bis mehrere Jahrzehnte zwischen warmen und kühlen Phasen wechselt und Klima und Ökosysteme beeinflusst.

Kann dekadische Variabilität die globale Erwärmung verbergen?

Vorübergehend ja; Phasen, die zusätzliche Wärme im tiefen Ozean speichern, können die Oberflächenerwärmung für etwa ein Jahrzehnt verlangsamen, während entgegengesetzte Phasen sie beschleunigen können, aber der langfristige erzwungene Trend bleibt bestehen.