Potential Non‐Linearities in the High Latitude Circulation and Ozone Response to Stratospheric Aerosol Injection
Potential Non‐Linearities in the High Latitude Circulation and Ozone Response to Stratospheric Aerosol Injection
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高纬度环流和臭氧对平流层气溶胶注入的响应中潜在的非线性
DOI：
10.1029/2023gl104726
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发表时间：
2023
影响因子：
5.2
通讯作者：
Tilmes, Simone
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bednarz, Ewa M.;Visioni, Daniele;Butler, Amy H.;Kravitz, Ben;MacMartin, Douglas G.;Tilmes, Simone
平流层气溶胶注入（SAI）对大气和地表气候的影响取决于硫酸盐气溶胶前体注入的时间和地点，以及要实现多少地表冷却。我们使用一组CESM2(WACCM6) SAI模拟实现了三种不同水平的全球平均地表冷却，并证明了SAI诱导的高纬度环流和臭氧的变化更复杂，可能是非线性的，而不是由硫酸盐气溶胶反射太阳辐射驱动的一些直接的地表气候影响。这体现在我们的模拟中，在最强-冷却SAI情景下，与最弱情景相比，南极春季臭氧损失不成比例地增加，北极平流层喷射和臭氧响应的集合内扩展显著增加，以及对地表气候变率的温带模态的非线性影响。这些潜在的非线性可能增加SAI下区域地表影响预估的不确定性。
The impacts of Stratospheric Aerosol Injection (SAI) on the atmosphere and surface climate depend on when and where the sulfate aerosol precursors are injected, as well as on how much surface cooling is to be achieved. We use a set of CESM2(WACCM6) SAI simulations achieving three different levels of global mean surface cooling and demonstrate that unlike some direct surface climate impacts driven by the reflection of solar radiation by sulfate aerosols, the SAI‐induced changes in the high latitude circulation and ozone are more complex and could be non‐linear. This manifests in our simulations by disproportionally larger Antarctic springtime ozone loss, significantly larger intra‐ensemble spread of the Arctic stratospheric jet and ozone responses, and non‐linear impacts on the extratropical modes of surface climate variability under the strongest‐cooling SAI scenario compared to the weakest one. These potential non‐linearities may add to uncertainties in projections of regional surface impacts under SAI.
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Séférian, Roland
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通讯作者：
Müller, R.
DOI：
10.1073/pnas.2202230119
发表时间：
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作者：
通讯作者：
--
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