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Forcings, Feedbacks, and Climate Sensitivity in HadGEM3‐GC3.1 and UKESM1

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  • معلومة اضافية
    • Contributors:
      Met Office Hadley Centre for Climate Change (MOHC); United Kingdom Met Office [Exeter]; University of Reading (UOR); University of Exeter; Océan et variabilité du climat (VARCLIM); Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN); Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)); École normale supérieure - Paris (ENS Paris); Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris); Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)); Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU); European Project: 641816,H2020,H2020-SC5-2014-two-stage,CRESCENDO(2015); Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)); École normale supérieure - Paris (ENS-PSL); Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL); Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)); Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité); Met Office Hadley Centre (MOHC); Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
    • بيانات النشر:
      American Geophysical Union (AGU), 2019.
    • الموضوع:
      2019
    • نبذة مختصرة :
      International audience; Climate forcing, sensitivity, and feedback metrics are evaluated in both the United Kingdom's physical climate model HadGEM3‐GC3.1 at low (‐LL) and medium (‐MM) resolution and the United Kingdom's Earth System Model UKESM1. The effective climate sensitivity (EffCS) to a doubling of CO2 is 5.5 K for HadGEM3.1‐GC3.1‐LL and 5.4 K for UKESM1. The transient climate response is 2.5 and 2.8 K, respectively. While the EffCS is larger than that seen in the previous generation of models, none of the model's forcing or feedback processes are found to be atypical of models, though the cloud feedback is at the high end. The relatively large EffCS results from an unusual combination of a typical CO2 forcing with a relatively small feedback parameter. Compared to the previous U.K. climate model, HadGEM3‐GC2.0, the EffCS has increased from 3.2 to 5.5 K due to an increase in CO2 forcing, surface albedo feedback, and midlatitude cloud feedback. All changes are well understood and due to physical improvements in the model. At higher atmospheric and ocean resolution (HadGEM3‐GC3.1‐MM), there is a compensation between increased marine stratocumulus cloud feedback and reduced Antarctic sea‐ice feedback. In UKESM1, a CO2 fertilization effect induces a land surface vegetation change and albedo radiative effect. Historical aerosol forcing in HadGEM3‐GC3.1‐LL is −1.1 W m−2. In HadGEM3‐GC3.1‐LL historical simulations, cloud feedback is found to be less positive than in abrupt‐4xCO2, in agreement with atmosphere‐only experiments forced with observed historical sea surface temperature and sea‐ice variations. However, variability in the coupled model's historical sea‐ice trends hampers accurate diagnosis of the model's total historical feedback.
    • File Description:
      application/pdf
    • ISSN:
      1942-2466
    • الرقم المعرف:
      10.1029/2019ms001866
    • الرقم المعرف:
      10.1029/2019MS001866⟩
    • Rights:
      OPEN
    • الرقم المعرف:
      edsair.doi.dedup.....91568f59395d9994fa01df79b5da194a