ESD Reviews: Climate feedbacks in the Earth system and prospects for their evaluation

Autor: C. Heinze, V. Eyring, P. Friedlingstein, C. Jones, Y. Balkanski, W. Collins, T. Fichefet, S. Gao, A. Hall, D. Ivanova, W. Knorr, R. Knutti, A. Löw, M. Ponater, M. G. Schultz, M. Schulz, P. Siebesma, J. Teixeira, G. Tselioudis, M. Vancoppenolle
Přispěvatelé: Geophysical Institute [Bergen] (GFI / BiU), University of Bergen (UiB), DLR Institut für Physik der Atmosphäre (IPA), Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt [Oberpfaffenhofen-Wessling] (DLR), Institute of Environmental Physics [Bremen] (IUP), University of Bremen, College of Engineering, Mathematics and Physical Sciences [Exeter] (EMPS), University of Exeter, National Centre for Atmospheric Science [Leeds] (NCAS), Natural Environment Research Council (NERC), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Department of Meteorology [Monterey], Naval Postgraduate School (NPS), Centre Georges Lemaître for Earth and Climate Research [Louvain] (TECLIM), Earth and Life Institute [Louvain-La-Neuve] (ELI), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL)-Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Department of Atmospheric and Oceanic Sciences [Los Angeles] (AOS), University of California [Los Angeles] (UCLA), University of California-University of California, Nansen Environmental and Remote Sensing Center [Bergen] (NERSC), Department of Physical Geography and Ecosystem Science [Lund], Lund University [Lund], Institute for Atmospheric and Climate Science [Zürich] (IAC), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Department of Geography [München], Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Forschungszentrum Jülich GmbH | Centre de recherche de Juliers, Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association, Norwegian Meteorological Institute [Oslo] (MET), Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI), Delft University of Technology (TU Delft), Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS), NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Nucleus for European Modeling of the Ocean (NEMO R&D ), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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SST/ELI/ELIC - Earth & Climate
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Earth System Dynamics
Earth System Dynamics, European Geosciences Union, 2019, 10 (3), pp.379-452. ⟨10.5194/esd-10-379-2019⟩
Earth System Dynamics, Vol 10, Pp 379-452 (2019)
Earth System Dynamics 10(3), 379-452 (2019). doi:10.5194/esd-10-379-2019
Earth System Dynamics, 2019, 10 (3), pp.379-452. ⟨10.5194/esd-10-379-2019⟩
Earth System Dynamics, Vol. 10, no.3, p. 379-452 (2019)
Earth System Dynamics, 10 (3)
ISSN: 2190-4987
2190-4979
Popis: Earth system models (ESMs) are key tools for providing climate projections under different scenarios of human-induced forcing. ESMs include a large number of additional processes and feedbacks such as biogeochemical cycles that traditional physical climate models do not consider. Yet, some processes such as cloud dynamics and ecosystem functional response still have fairly high uncertainties. In this article, we present an overview of climate feedbacks for Earth system components currently included in state-of-the-art ESMs and discuss the challenges to evaluate and quantify them. Uncertainties in feedback quantification arise from the interdependencies of biogeochemical matter fluxes and physical properties, the spatial and temporal heterogeneity of processes, and the lack of long-term continuous observational data to constrain them. We present an outlook for promising approaches that can help to quantify and to constrain the large number of feedbacks in ESMs in the future. The target group for this article includes generalists with a background in natural sciences and an interest in climate change as well as experts working in interdisciplinary climate research (researchers, lecturers, and students). This study updates and significantly expands upon the last comprehensive overview of climate feedbacks in ESMs, which was produced 15 years ago (NRC, 2003).
Databáze: OpenAIRE
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