1. Interpreting the inter-model spread in regional precipitation projections in the tropics: role of surface evaporation and cloud radiative effects
- Author
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Boutheina Oueslati, Sandrine Bony, Camille Risi, Jean-Louis Dufresne, Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-École polytechnique (X)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-10-CEPL-0003,ClimaConf,Les questions de la confiance dans le réchauffement global: modélisation du climat, expertise et lien au politique(2010), ANR-12-BS06-0001,ISOTROPIC,Evaluer les changements de précipitation passés, actuels et futurs dans les Tropiques: apport des isotopes stables de l'eau(2012), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Centre de Recherches de Climatologie (CRC), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) ( LMD ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -École polytechnique ( X ) -École des Ponts ParisTech ( ENPC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ), Centre de Recherches de Climatologie ( CRC ), Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR-10-CEPL-0003,ClimaConf,Les questions de la confiance dans le réchauffement global: modélisation du climat, expertise et lien au politique ( 2010 ), and ANR-12-BS06-0001,ISOTROPIC,Evaluer les changements de précipitation passés, actuels et futurs dans les Tropiques: apport des isotopes stables de l'eau ( 2012 )
- Subjects
[ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere ,[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere ,Atmospheric Science ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Radiative cooling ,Precipitation projections uncertainties ,Evaporation ,Humidity ,Cloud radiative effects ,15. Life on land ,010502 geochemistry & geophysics ,Atmospheric sciences ,01 natural sciences ,Physics::Geophysics ,13. Climate action ,Climatology ,Radiative transfer ,Environmental science ,Climate model ,Precipitation ,Surface water ,Physics::Atmospheric and Oceanic Physics ,Water vapor ,0105 earth and related environmental sciences - Abstract
International audience; In this study, we investigate and quantify different contributors to inter-model differences in regional precipitation projections among CMIP5 climate models. Contributors to the spread are very contrasted between land and ocean. While circulation changes dominate the spread over oceans and continental coasts, thermodynamic changes associated with water vapor increase dominate over inland regions. The inter-model spread in the dynamic component is associated with the change in atmospheric radiative cooling with warming, which largely relates to atmospheric cloud radiative effects. Differences in the thermodynamic component result from the differences in the change in surface evaporation that is explained by decreases in surface humidity and limited surface water availability over land. Secondary contributions to the inter-model spread in thermodynamic and dynamic components result respectively from present-day climatology (owing to the Clausius–Clapeyron scaling) and from the shape of the vertical velocity profile associated with changes in surface temperature gradients. Advancing the physical understanding of the cloud-circulation and precipitation-evaporation couplings and improving their representation in climate models may stand the best chance to reduce uncertainty in regional precipitation projections.
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- 2016
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