Land/sea warming ratio in response to climate change: IPCC AR4 model results and comparison with observations

Climate model simulations consistently show that in response to greenhouse gas forcing surface temperatures over land increase more rapidly than over sea. The enhanced warming over land is not simply a transient effect, since it is also present in equilibrium conditions. We examine 20 models from the IPCC AR4 database. The global land/sea warming ratio varies in the range 1.36–1.84, independent of global mean temperature change. In the presence of increasing radiative forcing, the warming ratio for a single model is fairly constant in time, implying that the land/sea temperature difference increases with time. The warming ratio varies with latitude, with a minimum in equatorial latitudes, and maxima in the subtropics. A simple explanation for these findings is provided, and comparisons are made with observations. For the low-latitude (40°S–40°N) mean, the models suggest a warming ratio of 1.51 ± 0.13, while recent observations suggest a ratio of 1.54 ± 0.09.

Changing Northern Hemisphere storm tracks in an ensemble of IPCC climate change simulations

Winter storm-track activity over the Northern Hemisphere and its changes in a greenhouse gas scenario (the Special Report on Emission Scenarios A1B forcing) are computed from an ensemble of 23 single runs from 16 coupled global climate models (CGCMs). All models reproduce the general structures of the observed climatological storm-track pattern under present-day forcing conditions. Ensemble mean changes resulting from anthropogenic forcing include an increase of baroclinic wave activity over the eastern North Atlantic, amounting to 5%–8% by the end of the twenty-first century. Enhanced activity is also found over the Asian continent and over the North Pacific near the Aleutian Islands. At high latitudes and over parts of the subtropics, activity is reduced. Variations of the individual models around the ensemble average signal are not small, with a median of the pattern correlation near r = 0.5. There is, however, no evidence for a link between deviations in present-day climatology and deviations with respect to climate change.

IPCC global coupled model simulations of the South America monsoon system

This study examines the variability of the South America monsoon system (SAMS) over tropical South America (SA). The onset, end, and total rainfall during the summer monsoon are investigated using precipitation pentad estimates from the global precipitation climatology project (GPCP) 1979-2006. Likewise, the variability of SAMS characteristics is examined in ten Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) global coupled climate models in the twentieth century (1981-2000) and in a future scenario of global change (A1B) (2081-2100). It is shown that most IPCC models misrepresent the intertropical convergence zone and therefore do not capture the actual annual cycle of precipitation over the Amazon and northwest SA. Most models can correctly represent the spatiotemporal variability of the annual cycle of precipitation in central and eastern Brazil such as the correct phase of dry and wet seasons, onset dates, duration of rainy season and total accumulated precipitation during the summer monsoon for the twentieth century runs. Nevertheless, poor representation of the total monsoonal precipitation over the Amazon and northeast Brazil is observed in a large majority of the models. Overall, MI-ROC3.2-hires, MIROC3.2-medres and MRI-CGCM3.2.3 show the most realistic representation of SAMS`s characteristics such as onset, duration, total monsoonal precipitation, and its interannual variability. On the other hand, ECHAM5, GFDL-CM2.0 and GFDL-CM2.1 have the least realistic representation of the same characteristics. For the A1B scenario the most coherent feature observed in the IPCC models is a reduction in precipitation over central-eastern Brazil during the summer monsoon, comparatively with the present climate. The IPCC models do not indicate statistically significant changes in SAMS onset and demise dates for the same scenario.

Modelos acoplados do IPCC-AR4 e o gradiente meridional de temperatura da superfície do mar no Atlântico Tropical: relações com a precipitação no norte do nordeste do Brasil

Este artigo mostra como três modelos acoplados do Intergovernmental on Panel Climate Change - (IPCC-AR4), o FGOALS1.0G - LASG do Institute of Atmospheric Physics of China, o GISSER da National Aeronautics Space Admnistration (NASA) e o GFDL_CM2 da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), simularam a variabilidade do gradiente meridional de Temperatura da Superfície do Mar (TSM), entre os meses de fevereiro a maio, no Atlântico Tropical (1901-1999). A precipitação durante a estação chuvosa (fevereiro a maio) no setor norte do Nordeste do Brasil (NEB) foi também analisada pelos três modelos e comparada com as observações. Os modelos GISSER e FGOALS1.0G mostraram melhor desempenho na simulação do sinal do gradiente meridional de TSM no Atlântico Tropical para o período de 1901 a 1999. Destaca-se que os modelos apresentaram um melhor desempenho na simulação da tendência decadal, conseguindo explicar entre 50% a 80% da variabilidade do gradiente, com a TSM do setor sul sendo melhor simulada.

Análise das projeções de mudanças climáticas do quinto relatório do IPCC dentro das áreas protegidas brasileiras

Entre os impactos das mudanças climáticas previstas para este século estão as possíveis alterações no padrão de distribuição de espécies, comunidades, e até mesmo biomas. Tais impactos ocorrerão, sem distinção, tanto dentro como fora de áreas protegidas. No Brasil, as unidades de conservação (UCs) estão organizadas segundo o Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC). Porém, a lei federal 9985/2000 que rege o SNUC não contempla a ocorrência de mudanças climáticas e as possíveis ações de manejo para contornar o problema dentro delas. Sendo assim, esta pesquisa pretende, de forma pioneira, iniciar a investigação das mudanças climáticas a ocorrerem dentro das áreas protegidas (AP) em âmbito nacional. Para isso, fez-se uma análise geográfica das mudanças de temperatura e precipitação oriundas de vários modelos climáticos utilizados pelo IPCC no seu quinto relatório dentro das áreas compreendidas dentro das UCs cadastradas no SNUC e Terras Indígenas. Tal análise pautou-se pelos diversos tipos de áreas protegidas e também pelas macrorregiões geográficas do Brasil. Nossos resultados mostram que as APs passíveis de mudanças climáticas mais extremas (aumento de temperatura > 3ºC e redução de precipitação >50mm/mês) são aquelas que contemplam a presença de populações tradicionais na região Norte e Centro-Oeste do país. Ao final do projeto os resultados do projeto foram apresentados em Brasília no Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade. Tal interação demonstrou a inexistência de uma estratégia do governo federal para a adaptação das áreas protegidas Brasileiras aos efeitos de mudanças climáticas futuras

Análise das projeções de mudanças climáticas do quinto relatório do IPCC dentro das áreas protegidas brasileiras

Entre os impactos das mudanças climáticas previstas para este século estão as possíveis alterações no padrão de distribuição de espécies, comunidades, e até mesmo biomas. Tais impactos ocorrerão, sem distinção, tanto dentro como fora de áreas protegidas. No Brasil, as unidades de conservação (UCs) estão organizadas segundo o Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC). Porém, a lei federal 9985/2000 que rege o SNUC não contempla a ocorrência de mudanças climáticas e as possíveis ações de manejo para contornar o problema dentro delas. Sendo assim, esta pesquisa pretende, de forma pioneira, iniciar a investigação das mudanças climáticas a ocorrerem dentro das áreas protegidas (AP) em âmbito nacional. Para isso, fez-se uma análise geográfica das mudanças de temperatura e precipitação oriundas de vários modelos climáticos utilizados pelo IPCC no seu quinto relatório dentro das áreas compreendidas dentro das UCs cadastradas no SNUC e Terras Indígenas. Tal análise pautou-se pelos diversos tipos de áreas protegidas e também pelas macrorregiões geográficas do Brasil. Nossos resultados mostram que as APs passíveis de mudanças climáticas mais extremas (aumento de temperatura > 3ºC e redução de precipitação >50mm/mês) são aquelas que contemplam a presença de populações tradicionais na região Norte e Centro-Oeste do país. Ao final do projeto os resultados do projeto foram apresentados em Brasília no Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade. Tal interação demonstrou a inexistência de uma estratégia do governo federal para a adaptação das áreas protegidas Brasileiras aos efeitos de mudanças climáticas futuras

Height variability from the MIROC - IPCC model for the 20th century compared to that of the TOPEX/POSEIDON altimeter

Planetary waves are key to large-scale dynamical adjustment in the global ocean as they transfer energy from the east to the west side of oceanic basins; they connect the forcing in the ocean interior with the variability at its boundaries: and they change the local heat content, thus coupling oceanic, atmospheric, and biological processes. Planetary waves, mostly of the first baroclinic mode, are observed as distinctive patterns in global time series of sea surface height anomaly (SSHA) and heat storage. The goal of this study is to compare and validate large-scale SSHA signals from coupled ocean-atmosphere general circulation Model for Interdisciplinary Research on Climate (MIROC) with TOPEX/POSEIDON satellite altimeter observations. The last decade of the models` time series is selected for comparison with the altimeter data. The wave patterns are separated from the meso- and large-scale SSHA signals by digital filters calibrated to select the same spectral bands in both model and altimeter data. The band-wise comparison allows for an assessment of the model skill to simulate the dynamical components of the observed wave field. Comparisons regarding both the seasonal cycle and the Rossby wave Held differ significantly among basins. When carried within the same basin, differences can occur between equal latitudes in opposite hemispheres. Furthermore, at some latitudes the MIROC reproduces biannual, annual and semiannual planetary waves with phase speeds and average amplitudes similar to those observed by the altimeter, but with significant differences in phase. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.