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Influence of monthly varying vegetation on the simulated climate in Europe

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Abstract:

In this study the regional climate model of the German Max-Planck-Institute for Meteorology (REMO) is used to analyse the effect of monthly varying vegetation on the simulated climate in Europe. For this investigation the annual cycle of vegetation is implemented in the land surface parameterization scheme of REMO. As input data source a new global dataset of land surface parameters is used. It contains monthly varying vegetation parameter values for leaf area index, fractional vegetation cover and background surface albedo. This dataset is adapted to both standard REMO model domains at 0.5 degree and 0.l6 degree horizontal resolution focusing Europe. For both resolutions present-day climate simulations are performed to examine the sensitivity of REMO to the modified vegetation parameterization. The simulation results are compared to corresponding reference simulations where vegetation parameter values are held constant in time. A validation is done by the comparison of the model results with several gridded observational datasets. A significant influence of monthly varying vegetation on the regional climate can be demonstrated. Vertical surface fluxes, near surface temperature and precipitation are strongly affected. The temporal analysis of the results reveals that the vegetation effect on the simulated climate occurs mainly in the summer season. In general, the simulated near-surface climate becomes cooler and wetter during the growing season. Concerning the spatial resolution, main effects can be detected in eastern Europe and the Hungarian lowlands. In these regions the more realistic vegetation treatment improves the simulated mean annual cycles of 2 m temperature and precipitation with respect to the observations.

German
In dieser Studie wird mit dem regionalen Klimamodell des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (REMO) der Einfluss zeitlich variierender Vegetation auf das simulierte Klima in Europa untersucht. Dazu wird in das Landoberflächenschema des Modells der Jahresgang der Vegetation integriert. Als Datenquelle wird ein neuer globaler Datensatz für Landoberflächenparameter verwendet. Er enthält monatliche Werte der Vegetationsparameter Blattflächenindex, fraktionelle Vegetationsbedeckung und Oberflächenalbedo. Diese globalen Daten werden an die beiden Europa fokussierenden REMO-Standardmodellgebiete mit der horizontalen Auflösung von 0,5 Grad und 0,16 Grad angepasst. Um die Sensitivität des Regionalmodells REMO auf die modifizierte Vegetationsparameterisierung zu untersuchen, werden regionale Klimasimulationen für beide horizontale Auflösungen durchgeführt. Die Simulationsergebnisse werden mit entsprechenden Referenzläufen verglichen, in denen zeitlich konstante Jahresmittelwerte für die Vegetationsparameter verwendet werden. Weiterhin wird eine Validierung mit verschiedenen Beobachtungsdatensätzen vorgenommen. Ein signifikanter Einfluss zeitlich variierender Vegetation auf das regionale Klima kann gezeigt werden. Besonders stark sind die Oberflächenflüsse, die bodennahe Temperatur und der Niederschlag beeinflusst. Die zeitliche Analyse der Simulationsergebnisse zeigt, dass der Vegetationseffekt hauptsächlich im Sommer auftritt. Während der Vegetationsperiode wird das bodennahe Klima kühler und feuchter. Die räumliche Analyse der Ergebnisse zeigt den Haupteffekt zeitlich variabler Vegetation in Osteuropa und der ungarischen Tiefebene. In diesen Regionen werden die simulierten mittleren Jahresgänge der Temperatur und des Niederschlags durch die Einführung der zeitlich variierenden Vegetation im Vergleich zu den Beobachtungsdaten verbessert.

Document Type: Research Article

DOI: https://doi.org/10.1127/0941-2948/2006/0091

Publication date: 2006-02-01

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