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Abstract

Die als ENSO bekannten Wechselwirkungen zwischen Ozean und Atmosphäre in den
Tropen wurden mit Hilfe ozeanischen und atmosphärischer Modelle der
allgemeinen Zirkulation untersucht. Dabei wurden die Modelle sowohl im
urıgekoppelten Modus unter Vorgabe realistischer Randbedingungen als auch im
gekoppelten Modus betrieben.

Grundlage der vorliegenden Abhandlung sind folgende Arbeiten: Latif et al. (1985), Latif (1987). Latif (1989), Latif et al. (1989). Latif et al. (1988a,b), Barnett et al. (1988),

Die Ergebnisse der Rechnungen- zeigen, daB die Modelle Variationen der für die
Wechselwirkung entscheidenden Größen Meeresoberflächentemperatur (SST) und
Windschub realistisch simulieren, wenn die jeweiligen Randbedingungen aus
Beobachtungen vorgeschrieben werden. So konnten SST Anomalien bei Vorgabe
beobachteter Windschubfelder über Jahrzehnte hinweg erfolgreich von einem
ozeanischen Zirkulationsmodell simuliert werden. Die mit den
Teınperaturanoınalien einhergehenden simulierten Wasserstands- und
Strörnungsanomalien sind ebenfalls mit den wenigen verfügbaren Messungen
konsistent.

Umgekehrt wurde ein atmosphärisches Zirkulationsmodell während einer
16-jährigen Simulation angetrieben mit beobachteten Meeresoberflächentemperaturen
Das Modell liefert eine realistische Beschreibung der räumlichen Muster der
interannualen Variationen des oberflächennahen Windfeldes in den Tropen. Die
Amplituden dieser niederfrequenten Variationen werden vom Modell jedoch deutlich unterschätzt.

Beide Zirkulationsmodelle wurden dann zu einem Ozean-Atmosphärenmodell
zusammenkoppelt. In einem ersten Experiment wurde über dem tropischen
Westpazifík eine Windstörung eingebracht und die Antwort des gekoppelten
Systems auf diese.- Anfangsstörung untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß die
Kopplung von Ozean und Atmosphäre der entscheidende Faktor für die Persístenz
von Anomalien der Meeresoberflächentemperatur ist.

Das gekoppelte Zirkulationsrnodell wurde dann für eine Dauer von zehn Jahren
integriert, um die natürliche Variabilität im gekoppelten System zu bestimmen.
Interannuale Variabilität in Äquatorııhe wird im gekoppelten System erheblich
unterschätzt. Weiterhin zeigt das gekoppelte Modell eine Klimadrift in Form
einer Abkühlung des oberen Ozeans in dieser Region. Außerhalb der äquatorialen
Zone ist die simulierte interannuale Variabilität von der gleichen
Größenordnung wie in den Beobachtungen.

Das gekoppelte Zirkulationsmodell wurde außerdem dazu verwendet, die Hypothese
zu testen, daß eine anomale Schneebedeckung iiber. Eurasíen El Niko Ereignisse
auslösen kann. Dazu wurde der Schneefall über Eurasien verdoppelt und die
Antwort des gekoppelten Systems auf die Änderung der Schneefallrate
untersucht. Es entwickelten sich im darauffolgenden Sommer positive SST
Anomalien im äquatorialen Pazifik. Zu diesem Zeitpunkt waren die simulierten
Bedingungen in Ozean und Atmosphäre den während der Anfangsphase von El Niko
Ereignissen beobachteten sehr ähnlich. Danach kehrte das gekoppelte Modell
allerdings ziemlich schnell in den Normalzustand zurück, was möglicherweise
auf die Entkoppelung von Ozean und Atmosphäre durch die Klimadrift
zurückzuführen ist.

Schließlich wurden vereinfachte gekoppelte Modelle erstellt, mit denen u. a.
die Sensitivität der gekoppelten Systeme bzgl. der Wahl der
Kopplungskonstanten untersucht wurde. Diese Modelle wurden ebenfalls für die
ENSO Vorhersage verwendet. Dabei zeigte sich, daß zumindest das ENSO Ereignis
der Jahre 1982/1983 einige Monate im voraus vorhergesagt werden konnte.