Klimatvariabilitet, abrupta förändringar och tippningspunkter

Klimatvariabilitet avser naturliga variationer i klimatmönster på lång sikt, från år till år till flera decennier eller längre. Variationer som sträcker sig bortom enskilda väderhändelser och som drivs av både interna och externa faktorer. Att förstå samspelet mellan klimatvariabilitet och uppvärmning är avgörande för att kunna förklara observerade förändringar och skilja naturliga variationer från mänskligt orsakad uppvärmning. Dessutom är det viktigt att få djupare insikt i drivkrafterna bakom klimatvariationer och deras klimatpåverkan för att förbättra klimatprognoserna. Med utgångspunkt i förståelsen av klimatvariationer och klimatförändringar tyder bevis från modellering, observationer, biofysikaliska teorier och paleoregister på att vissa av jordens system kan uppvisa tippningspunkter och abrupta förändringar.

En klimattippningspunkt definieras som en kritisk tröskel som, när den passeras, leder till betydande, snabba och ofta oåterkalleliga förändringar i klimatsystemet och får långtgående konsekvenser för klimatet, ekosystemen och människan. I vissa fall kan överskridandet av en tippningspunkt påverka sannolikheten för tipping i andra sammanlänkade system och utlösa kaskadeffekter, där en tippningshändelse sätter igång en kedjereaktion. Det kan gå att observera tidiga indikatorer på att en tippningspunkt är på väg att överskridas. För vissa typer av tippunkter finns det teorier som tyder på att subtila förändringar i de statistiska egenskaperna hos övervakningsdata kan ge en förvarning om en sådan händelse.

Målsättning

Huvudsyftet med detta forskningsområde är att öka förståelsen för klimatvariabilitet och dess samspel med klimatförändringar, samt att undersöka tipppunkter och därmed sammanhängande abrupta förändringar. Detta inkluderar att genomföra djupgående analyser av de underliggande processer som driver dessa fenomen, genom att använda nya metoder och utföra nya klimatmodellsimuleringar. Målet kommer att uppnås med hjälp av följande metoder och huvudfokusområden:

• Förståelse av klimatvariationer och de fysiska processer som formar klimatmönster på regional och global nivå, samt kartläggning av klimatvariationer i samband med den globala uppvärmningen.
• Analysera klimatet och havsisen i Arktis och deras inverkan på klimatet på lägre breddgrader.
• Bedömning av sannolikheten för förekomst och tidiga varningsindikatorer för tippningspunkter och tillhörande abrupta förändringar i Nordatlanten (till exempel AMOC) och Arktis (till exempel havsis), samt deras interaktioner med andra tippningspunkter i jordsystemet och potentialen för så kallade kaskadartade tippningshändelser.
• Undersöka osäkerheten i klimatmodeller i syfte att förbättra förutsägelserna om klimatvariabilitet, tipppunkter och dess effekter.
• Bedömning av de regionala och globala effekterna av tippningspunkter och snabba klimatförändringar, med fokus på deras socioekonomiska effekter på regioner som är sårbara för sådana förändringar.