Alterações atmosféricas e oceânicas durante o super-interglacial Marine Isotope Stage 31 | Atmospheric and oceanic changes during the Super Interglacial Marine Isotope Stage 31

Climas passados são ferramentas indispensáveis para o entendimento das projeções de clima futuro devido suas condições forcantes serem diferentes das condições atuais e futuras, devido a emissão antropogênica de gases de efeito estuda. Por meio da comparação entre simulações e reconstruções climáticas em períodos passados a sensibilidade climática pode ser aferida para diferentes componentes. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar as respostas dos componentes oceânicos e atmosféricos a alteração na topografia da Antártica e variações nos parâmetros orbitais da Terra. Para tanto, foi utilizado o modelo climático global acoplado SPEEDY-NEMO. Foram realizadas uma simulação controle (CONTROL) e três simulações de sensibilidades (MIS31, ORBIT e TOPO). Para avaliar o desempenho do SPEEDY-NEMO em representar o clima atual, a simulação CONTROL foi comparada com reanálises, onde percebeu-se que, os principais aspectos do clima foram bem representados pelo modelo com desvios padrões muito semelhantes aos encontrados nas reanálises. Todavia, o gelo marinho ainda precisa de melhorias na sua representação. Nos experimentos com sensibilidades, elevados valores de anomalias positivas de temperatura do ar e oceanos foram identificados sobre o Hemisfério Norte (HN), por influência das condições orbitais impostas. Ainda nas simulações com alterações orbitais, é observado significativas variações nos campos de vento próximo à superfície e precipitação, como por exemplo a ausência das monções sul-americana e africana durante o período de verão austral. Mudanças astronômicas também influenciaram o ENSO. As condições encontradas demonstram uma condição muito semelhante ao de um El Niño permanente, ou seja, com valores de TSM mais elevados se comparados com o CONTROL. Na componente oceânica também foi identificado uma significativa alteração no transporte de calor oceânico no sentido das altas latitudes do HN. Também foi observado que a alteração da topografia da Antártica exerce uma influência muito significativa no sistema oceano – atmosfera das altas latitudes do Hemisfério Sul.

Past climates are indispensable tools for the understanding of future climate projections because their conditions are different from current and future conditions, related to the anthropogenic emission of greenhouse gases. Moreover, through the comparison between climate simulations and reconstructions in past periods the climatic sensitivity to specific agents can be checked. Therefore, this study goals to evaluate the responses of oceanic and atmospheric components to change in the Antarctic topography of changes in the Earth's orbital parameters. To this end, we used the global coupled climate model SPEEDY-NEMO. Four experiments are performed: a control simulation (CONTROL) and three sensitivity simulations (MIS31, ORBIT and TOP). To assess the performance of the SPEEDY-NEMO in represent the current climate the CONTROL was compared with reanalysis, where it was noticed that the main aspects of the climate were well represented by the model with standard deviations very similar to those found in the reanalysis. However, the sea ice still needs improvements in its representation. In the sensitivity experiments, positive anomalies of air and ocean temperatures over the northern hemisphere (NH) influenced by orbital conditions were identified. In the simulations with orbital changes, significant variations observed in surface winds and precipitation are noticed, such as the absence of South American and African monsoon during the austral summer. Astronomical changes also influenced the ENSO. Indeed, anomalous condition resemble a permanent El Niño, i.e. higher SST compared with the CONTROL. Oceanic transport changes have also been identified toward to the high latitudes of the NH. It was also observed that the change in the topography of Antarctica exerts a significant influence on the ocean-atmosphere system of the high latitudes of the southern hemisphere.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior