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Simulating Arctic sea ice variability with a coupled regional atmosphere-ocean-sea ice model

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A regionally coupled model consisting of the regional atmosphere model REMO and the global ocean model MPI-OM is forced with reanalysis data for the period 1958 to 2001. The coupled domain includes the Arctic Ocean, the Nordic Seas, the northern North Atlantic and Europe. The model simulates marked interannual variability in Arctic sea ice export through Fram Strait and reproduces the large event that lead to the Great Salinity Anomaly in the late 60s/early 70s. Ensemble simulations show large variability between different realisations indicating that a single realisation is not sufficient to analyse the climate response of the model to variations in the boundary conditions. With our experiments it is possible to show that both the large-scale atmospheric circulation and the variability generated inside the model domain contribute to sea ice export events. In one of the ensemble members the sea ice export event in the mid 60s has led to permanent suppression of deep convection in the Labrador Sea up to the end of the experiment in 2001.

Ein regional gekoppeltes Modell bestehend aus dem regionalen Atmosphärenmodell REMO und dem globalen Ozeanmodell MPI-OM wurde mit Reanalysedaten der Periode 1958 bis 2001 angetrieben. Das gekoppelte Modell umfasst die Arktis, das europäische Nordmeer, den nördlichen Nordatlantik und Europa. Der simulierte arktische Eisexport durch die Framstraße zeigt eine ausgeprägte interannuale Variabilität und das Modell reproduziert das Ereignis, das zu der sogenannten ,Großen Salzgehaltsanomalie' in den späten 60ern und frühen 70ern führte. Ensemblesimulationen zeigen eine ausgeprägte Variabilität zwischen den einzelnen Realisationen, was darauf hindeutet, dass eine einzelner Modellauf nicht ausreicht, um zuverlässig die Reaktion des Modells auf Signale in den Randbedingungen zu ermitteln. Unsere Experimente zeigen, dass sowohl Signale außerhalb des Modellgebiets als auch Variabilität, die ihren Ursprung innerhalb des Modellgebiets hat, wesentlich für die Variationen des arktischen Meereisexports sind. In einem Ensemblelauf führte das starke Eisexportereignis Mitte der 60er Jahre zu einer bis zum Ende des Experiments andauernden Unterdrückung der Tiefenkonvektion in der Labradorsee.
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Document Type: Research Article

Publication date: 2005-12-01

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