Die Atlantische Umwälzzirkulation (AMOC), in der Öffentlichkeit oft schlicht als Golfstrom bezeichnet, ist eine Komponente der globalen Thermohalinen Zirkulation und beeinflusst in erheblichem Maße das Klima im atlantischen Raum und über Europa. Beobachtungen der AMOC gibt es erst seit etwa 20 Jahren, sie haben gezeigt, dass die AMOC eine überraschend große natürliche Schwankungsbreite aufweist. Deshalb sind Untersuchungen mit realistischen Klimamodellen eine wichtige Möglichkeit, unser Verständnis der Prozesse im Nordatlantik zu erweitern, und die natürliche Variabilität von den anthropogen verursachten Veränderungen zu trennen. Im Fokus des Projektes stehen die mit der Schwankung der AMOC verbundenen Prozesse und Mechanismen, die wesentliche Auswirkungen auf das Klima in Europa haben.
Ziele
Wir möchten mit den Daten der Klimamodelle und den verfügbaren Beobachtungen ein konsistentes Bild entwickeln, das Auskunft darüber gibt
- welche Prozesse auf welchen Zeitskalen die Variabilität der atlantischen Umwälzzirkulation dominieren,
- was die Beiträge von internen Faktoren (z.B. großräumige Schwankungen des Ozeans und der Atmosphäre) und externen Faktoren (Änderung des globalen CO2 Gehalts) für die Variabilität sind und
- wie sich die klimatischen Auswirkungen von Schwankungen der Umwälzzirkulation auf verschiedenen Zeitskalen unterscheiden.
Die Beantwortung dieser Fragen erlaubt darüber hinaus, einerseits die Vorhersagbarkeit der Umwälzzirkulation abzuschätzen und andererseits ein sich möglicherweise bereits entwickelndes anthropogenes AMOC-Signal von der natürlichen AMOC-Variabilität zu trennen und damit frühzeitig zu detektieren.
Methoden
- Mit dem Kiel Climate Model (KCM) wird in einem räumlich hoch aufgelösten, gekoppelten Experiment für eine Zeitspanne von 1000 Jahren die natürliche Schwankung der AMOC simuliert.
- Mit derselben Modell-Konfiguration werden unter Verwendung idealisierter Szenarien für das 21. Jahrhundert (CO2 – Anstieg bzw. Süßwassereintrag) verschiedene Modellexperiemente durchgeführt.
- In Kombination mit den eigenen Modellexperimenten und den Ergebnissen aus den Experimenten des Coupled Model Intercomparison Project aus der Phase 5 (CMIP5) werden die zeitliche und räumliche Variabilität der Umwälzzirkulation und ihre Auswirkungen untersucht.

PI
Mojib Latif, Geomar, Kiel
Team
Claus Böning, Geomar, Kiel
Richard Greatbatch, Geomar, Kiel
Arne Biastoch, Geomar, Kiel
Johannes Karstensen, Geomar, Kiel
Thomas Martin, Geomar, Kiel
Wonsun Park, Geomar, Kiel
Annika Reintges, Geomar, Kiel