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The importance of stratocumulus clouds for projected warming patterns and circulation changes

Breul, Philipp ; Ceppi, Paulo; Nowack, Peer ORCID iD icon 1,2,3
1 Institut für Theoretische Informatik (ITI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Meteorologie und Klimaforschung Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung (IMKASF), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Stratocumulus clouds are thought to exert a strong positive radiative feedback on climate change, but recent analyses suggest that this feedback is widely under-represented in global climate models. To assess the broader implications of this model error for the simulated climate change responses, we investigate the impact of Pacific stratocumulus cloud feedback on projected warming patterns, equilibrium climate sensitivity and tropical atmospheric circulation under increased CO2 concentrations. Using the Community Earth System Model, with modifications to enhance low-cloud-cover sensitivity to sea surface temperature (SST) anomalies in Pacific stratocumulus regions, we find increased tropical SST variability and persistence, a higher equilibrium climate sensitivity, an enhanced east–west warming contrast across the tropical Pacific, and a stronger slowdown of the Walker circulation under 4×CO2 conditions. Our findings are supported by inter-model relationships across CMIP6 4×CO2 simulations. These results underscore the importance of accurately representing cloud feedback in climate models to predict future climate change impacts not only globally but also on a regional scale, such as warming patterns or circulation change.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000185311
Veröffentlicht am 06.10.2025
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK)
Institut für Meteorologie und Klimaforschung Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung (IMKASF)
Institut für Theoretische Informatik (ITI)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2025
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1680-7324
KITopen-ID: 1000185311
HGF-Programm 12.11.26 (POF IV, LK 01) Aerosol-Cloud-Climate-Interaction
Weitere HGF-Programme 12.11.25 (POF IV, LK 01) Atmospheric composition and circulation changes
Erschienen in Atmospheric Chemistry and Physics
Verlag European Geosciences Union (EGU)
Band 25
Heft 19
Seiten 11991–12005
Vorab online veröffentlicht am 02.10.2025
Schlagwörter stratocumulus clouds, cloud feedback, Walker circulation, climate change, equilibrium climate sensitivity, pattern effect
Nachgewiesen in OpenAlex
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