Etesians and the summer circulation over East Mediterranean in Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 simulations: Connections to the Indian summer monsoon

Abstract

Etesians are north to south direction winds in the lower atmosphere, blowing over the Aegean basin from early summer to early autumn. They are an important circulation component for the East Mediterranean (EMED) area, linked to the subsidence and ascent circulation over EMED and the extended Indian monsoon region, respectively. In this study we investigate the evolution of Etesian days and the associated wind speed (10 m) over the recent past (1979–2005) in simulations from Earth System Models (ESMs) available from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5. Results from this analysis are compared to the ERA‐Interim reanalysis. Moreover, we study the connection of the Etesians to the atmospheric circulation over EMED and the wider Indian monsoon area, in particular over the west Indian summer monsoon (wISM) and the Bay of Bengal (BoB). Our findings suggest that while the ESMs underestimate the wind speed of the Etesians, their frequency and summer cycle are in good agreement to reanalysis. ESMs can accurately represent the summer atmospheric circulation and depict the connection between EMED and Indian summer monsoon (ISM), capturing the link between them. Finally, we highlight here the capability and efficiency of ESMs in representing the climatology of Etesians and related atmospheric circulation.

Effects of large scale dynamic phenomena of the summer atmospheric circulation over the Aegean basin

“…The fundamental modes of climate variability over the globe (ENSO and Asian Monsoon) are the dominant components of climate variability that influence the tropical, subtropical and midlatitude atmospheric circulation (Hasanean, 2004;Wang and Ding, 2008;Goswami, 2011;Cherchi et al, 2014;Anagnostopoulou et al, 2014;Sharmila et al, 2015;Freychet et al, 2015;Rizou et al, 2015;Dafka et al, 2017a;Rizou et al, 2018;Lu et al, 2018;Yan et al, 2018;Logothetis et al, 2019). During the summer period the atmospheric circulation over the EMED is part of the tropical circulation (over the African domain) and the low-level branch of Hadley circulation, which are related to the Etesian wind system (Raicich et al, 2003).…”

“…The Eastern Mediterranean finds itself at a transcontinental region, comprising north Africa, Middle-East and Europe. Being a crossroads of different climatic patterns, it is affected by both the mid-latitude dynamics and tropical atmospheric circulation processes (Rodwell and Hoskins, 1996;Cherchi et al, 2014;Rizou et al, 2018;Logothetis et al, 2019).…”

“…Τα ESMs αποτελούν παγκόσμια κλιματικά μοντέλα τα οποία περιλαμβάνουν επιπλέον φυσικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες που αναπαριστούν τον κύκλο του άνθρακα, την ατμοσφαιρική χημεία, την βίο-γέωχημεία, την παγοκάλυψη, την βλάστηση κ.α. Στα μοντέλα αυτά έχει γίνει σύζευξη ατμόσφαιρας, ωκεανού, ξηράς και πάγου καθιστώντας τα ένα ισχυρό εργαλείο για τη μελέτη του κλίματος και της κλιματικής αλλαγής (Taylor et al, 2012;Cherchi et al, 2014;Logothetis et al 2019). Τα δεδομένα των προσομοιώσεων είναι ελεύθερα για ερευνητικούς σκοπούς, την μελέτη και ανάλυση των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων και λειτουργούν στο πλαίσιο της Διακυβερνητικής Επιτροπής για τις Κλιματικές Αλλαγές (Intergovernmental Panel on Climate Change; IPCC).…”

“…Int JClimatol. 2019;1-14.https://doi.org/10.1002/joc.6259; Logothetis et al 2019) ενώ ένα δεύτερο επιστημονικό άρθρο με κύριο συγγραφέα τον Ι. Λογοθέτη βρίσκεται σε στάδιο υποβολής σε επιστημονικό περιοδικό (title: "Influence of the Indian Summer Monsoon and ENSO on the Eastern Mediterranean atmospheric circulation in CMIP5 simulations over the 20th century"). Η συγγραφή του άρθρου αυτού έγινε στο πλαίσιο προγράμματος DAAD σε συνεργασία μεταξύ του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και του πανεπιστημίου του Γκίσσεν (συγκεκριμένα με την ομάδα Κλιματολογίας, Κλιματικής Δυναμικής και Κλιματικής Αλλαγής του τμήματος Γεωγραφίας του πανεπιστημίου του Γκίσσεν).…”

“…Η συγγραφή του άρθρου αυτού έγινε στο πλαίσιο προγράμματος DAAD σε συνεργασία μεταξύ του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και του πανεπιστημίου του Γκίσσεν (συγκεκριμένα με την ομάδα Κλιματολογίας, Κλιματικής Δυναμικής και Κλιματικής Αλλαγής του τμήματος Γεωγραφίας του πανεπιστημίου του Γκίσσεν). Επιπλέον μέρος της διατριβής έχει δημοσιευτεί σε πρακτικά διεθνών συνεδρίων (Logothetis et al 2014a;Logothetis et al 2014b;Logothetis et al 2016;Logothetis et al 2019). Τα σημαντικότερα επιτεύγματα της διατριβής συνοψίζονται παρακάτω:  Η αξιολόγηση των ESMs ως προς την ικανότητα τους να προσομοιώσουν την ατμοσφαιρική κυκλοφορία μεγάλης κλίμακας στις περιοχές ενδιαφέροντος (δυτικός Ασιατικός μουσώνας και Ανατολική Μεσόγειος) αλλά και η δυνατότητα τους να αναπαραστήσουν την μηνιαία ανάπτυξη του τοπικού φαινόμενου των Ετησιών ανέμων (συχνότητα και ταχύτητα ανέμου) συνηγορεί ότι αποτελούν ένα ισχυρό εργαλείο, η περαιτέρω ανάπτυξη και βελτίωση του οποίου, θα συνδράμει στην βελτιστοποίηση της κατανόησης του κλίματος και της κλιματικής αλλαγής.…”