Stockholms universitet

Forskningsprojekt NG| Undersökning av klimatvariationer som sträcker sig över flera sekel med Earth System Model

Ett viktigt mål inom klimatforskningen är att bättre förstå mekanismerna bakom observerade klimatvariationer och klimatförändringar för att bedöma den relativa betydelsen av interna variationer och externa drivningsvariationer för att förklara observerade förändringar i klimatsystemet.

Proxyregistreringarna
Proxyregistreringarna med symboler färgade utifrån längden på den högsta täthetstoppens period av månghundraåriga svängningar. Författare: Thomas Askjær, Qiong Zhang

Projektbeskrivning

Bild i full storlek:
Proxy records (488 Kb)
 

Det är svårt att veta exakt hur mycket av klimatets naturliga förändringar som beror på interna faktorer och hur mycket som beror på yttre krafter, bara genom att titta på nuvarande observationer. Vi kan lära oss mer om långsiktiga klimatvariationer genom att studera historiska uppgifter och datormodeller, men det kan fortfarande vara svårt att ta reda på orsakerna till dessa förändringar. Genom att analysera långsiktiga klimatmodellsimuleringar kan vi förstå hur klimatet varierar naturligt utan att några yttre krafter påverkar det, och hur yttre krafter kan påverka dessa naturliga variationer.

I det här projektet fokuserar vi på klimatförändringar som sker under en period av 100-500 år. Det finns inte många studier på denna tidsskala eftersom vi inte har särskilt många observationer som sträcker sig så långt tillbaka i tiden. Istället måste vi använda information från gamla register för att försöka förstå dessa långsiktiga förändringar. Det är också svårare att studera naturliga förändringar i klimatet, som intern variabilitet, eftersom vi inte alltid vet vad som orsakar dem. Det är lättare att studera förändringar som orsakas av yttre krafter, t.ex. mänsklig verksamhet.

Diagram
(a~c) Tidsserier för maximal Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) i tre experiment med olika CO2-nivåer. Förindustriell period (PI) 280 ppmv, Nutid (PD) 400 ppmv och Framtid 560 ppmv. De feta röda linjerna anger den lågfiltrerade serien (med Lanczosmetoden med 201 vikter och en avgränsningsperiod på 100 år). d) Effektspektrumanalys av AMOC-tidsserien, där de streckade linjerna anger 95 % konfidensnivå. Författare: Ning Cao, Qiong Zhang

Bild i full storlek

Diagram (549 Kb)

 

I det här projektet vill vi förstå hur väl våra klimatmodeller kan förutsäga det förflutna och framtiden. Vi kommer att använda en typ av klimatmodell som kallas Earth System Model (ESM) för att köra simuleringar för olika tidsperioder och scenarier. Detta kommer att omfatta simuleringar utan yttre påverkan, simuleringar med olika yttre krafter och simuleringar med förändringar i yttre krafter över tiden. Vi kommer att använda dessa simuleringar för att se om långsiktiga klimatförändringar orsakas av interna faktorer eller av yttre krafter, och hur olika yttre krafter påverkar dessa förändringar. Vi vill också veta om våra nuvarande klimatmodeller på ett korrekt sätt kan representera långsiktiga klimatförändringar utifrån information från gamla register. Genom att förstå dessa saker kan vi göra mer tillförlitliga förutsägelser om klimatet i framtiden. Den här typen av studier där ESM används för att undersöka långsiktiga klimatförändringar är inte vanliga, och resultaten av vår studie kommer att vara värdefulla för att förstå klimatet och göra framtida prognoser.

 

Projektmedlemmar

Projektansvariga

Qiong Zhang

Professor

Institutionen för naturgeografi
Qiong Zhang

Medlemmar

Fredrik Charpentier Ljungqvist

Professor i historia, särskilt historisk geografi

Historiska institutionen
Fredrik Charpentier Ljungqvist 2024

Frederik Schenk

Forskare

Institutionen för geologiska vetenskaper
Frederik Schenk

Haijun Yang

PHD

Fudan University · Atmospheric and Oceanic Sciences

Qiong Zhang

Professor

Institutionen för naturgeografi
Qiong Zhang

Publikationer