Changes in the flow of energy through the Earth's climate system

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Abstract:

A review is given of the trends, variability, mean and annual cycle of energy flowing through the climate system, and its storage, release, and transport in the atmosphere, ocean, and land surface as estimated with recent observations, with some new updates using the latest datasets. The current imbalance in radiation at the top-of-atmosphere owing to human-induced increases in greenhouse gases means that the atmosphere, land and ocean are warming up, and ice is melting, leading to a rise in sea level. A discussion is given of our ability to track these changes with current observations and analyses. Current global analyses of the atmosphere and the ocean contain spurious variability on decadal time scales that arises from inadequacies and changes in the observing system. A holistic integrated approach that brings all information to bear can provide constraints on what is happening and where the main weaknesses are in the observing system. Results for ocean heat content are discussed in the light of recent corrections to ocean soundings and new ocean observations, and in the context of the thermosteric contributions to sea level rise.

German
Diese Studie gibt, basierend auf den neuesten, verfügbaren Beobachtungsdaten, einen Überblick über Trends, Variabilitäat, Mittelwert und Jahresgang des Energieflusses durch das Klimasystem sowie über seine Speicherung, Freisetzung und seinen Transport in der Atmosphäre, im Ozean und auf Landoberfächen. Das momentane, durch den anthropogenen Treibhausgasanstieg verursachte Strahlungsungleichgewicht bewirkt, dass die Atmosphäre, die Landoberflächen und der Ozean sich erwärmen und das Schmelzen des Eises zu einem Anstieg des Meeresspiegels führt. Unsere augenblickliche Fähigkeit, diese Veränderungen mit Beobachtungen und Analysen zu verfolgen, wird diskutiert. Aktuelle, globale Analysen der Atmosphäre und des Ozeans enthalten teilweise eine unechte Variabilität auf der dekadalen Zeitskala, die von Unzulänglichkeiten und Veränderungen im Beobachtungssystem herrührt. Ein ganzheitlicher, integrierter Ansatz, der alle verfügbaren Informationen berücksichtigt, kann Randbedingungen liefern, die zeigen, wo die Schwächen des Beobachtungssystems liegen. Ergebnisse für den Wärmeinhalt des Ozeans werden im Lichte kürzlich publizierter Korrekturen von früheren Ozeansondierungen und neuer ozeanischer Messungen sowie vor dem Hintergrund des thermosterischen Beitrags zum Anstieg des Meeresspiegels diskutiert.

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1127/0941-2948/2009/0388

Publication date: August 1, 2009

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