Representation of Southern Ocean Properties across Coupled Model Intercomparison Project Generations: CMIP3 to CMIP6

Autor: R. L. Beadling, Paul J. Goodman, Joellen L. Russell, Jean-Baptiste Sallée, Lynne D. Talley, Ronald J. Stouffer, Patrick Hyder, Matthew R. Mazloff, Amarjiit Pandde, Helene T. Hewitt
Přispěvatelé: Department of Geosciences [Tucson], University of Arizona, Scripps Institution of Oceanography (SIO), University of California [San Diego] (UC San Diego), University of California-University of California, Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO), 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 - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-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 - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), 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 - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Met Office Hadley Centre for Climate Change (MOHC), United Kingdom Met Office [Exeter], Department of Geosciences [University of Arizona], Scripps Institution of Oceanography (SIO - UC San Diego), University of California (UC)-University of California (UC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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 - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), 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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Journal of Climate
Journal of Climate, American Meteorological Society, 2020, 33 (15), pp.6555-6581. ⟨10.1175/JCLI-D-19-0970.1⟩
JOURNAL OF CLIMATE, vol 33, iss 15
Journal of Climate, 2020, 33 (15), pp.6555-6581. ⟨10.1175/JCLI-D-19-0970.1⟩
ISSN: 0894-8755
1520-0442
Popis: Author(s): Beadling, RL; Russell, JL; Stouffer, RJ; Mazloff, M; Talley, LD; Goodman, PJ; Sallee, JB; Hewitt, HT; Hyder, P; Pandde, Amarjiit | Abstract: AbstractThe air–sea exchange of heat and carbon in the Southern Ocean (SO) plays an important role in mediating the climate state. The dominant role the SO plays in storing anthropogenic heat and carbon is a direct consequence of the unique and complex ocean circulation that exists there. Previous generations of climate models have struggled to accurately represent key SO properties and processes that influence the large-scale ocean circulation. This has resulted in low confidence ascribed to twenty-first-century projections of the state of the SO from previous generations of models. This analysis provides a detailed assessment of the ability of models contributed to the sixth phase of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) to represent important observationally based SO properties. Additionally, a comprehensive overview of CMIP6 performance relative to CMIP3 and CMIP5 is presented. CMIP6 models show improved performance in the surface wind stress forcing, simulating stronger and less equatorward-biased wind fields, translating into an improved representation of the Ekman upwelling over the Drake Passage latitudes. An increased number of models simulate an Antarctic Circumpolar Current (ACC) transport within observational uncertainty relative to previous generations; however, several models exhibit extremely weak transports. Generally, the upper SO remains biased warm and fresh relative to observations, and Antarctic sea ice extent remains poorly represented. While generational improvement is found in many metrics, persistent systematic biases are highlighted that should be a priority during model development. These biases need to be considered when interpreting projected trends or biogeochemical properties in this region.
Databáze: OpenAIRE
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