Skillful decadal prediction of unforced southern European summer temperature variations

• Published in: Environmental Research Letters
• Main Authors: Borchert, Leonard, Koul, V, Menary, Matthew, B, Befort, D, Swingedouw, Didier, Sgubin, G, Mignot, Juliette
• Other Authors: Helmholtz-Zentrum Geesthacht (GKSS), Universität Hamburg (UHH), Océan et variabilité du climat (VARCLIM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), University of Oxford, Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-EQPX-0001,Plan d'évolution des moyens de stockage,Plan d'évolution des moyens de stockage(2017)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2021
• Subjects: [SDE]Environmental Sciences; North Atlantic
• Online Access: https://hal.science/hal-03971666; https://hal.science/hal-03971666/document; https://hal.science/hal-03971666/file/Borchert_2021_Environ._Res._Lett._16_104017.pdf; https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac20f5

International audience Abstract We assess the capability of decadal prediction simulations from the Coupled Model Intercomparison Project phase 6 (CMIP6) archive to predict European summer temperature during the period 1970–2014. Using a multi-model ensemble average, we show that Southern European (SEU) summer temperatures are highly predictable for up to ten years in CMIP6. Much of this predictive skill, is related to the externally forced response: historical simulations explain about 90% of observed SEU summer temperature variance. Prediction skill for the unforced signal of SEU summer temperature is low: initialized model simulations explain less than 10% of observed variance after removing the externally forced response. An observed link between unforced SEU summer temperature and preceding spring Eastern North Atlantic—Mediterranean sea surface temperature (SST) motivates the application of a dynamical-statistical model to overcome the low summer temperature skill over Europe. This dynamical-statistical model uses dynamical spring SST predictions to predict European summer temperature, and significantly increases decadal prediction skill of unforced European summer temperature variations, showing significant prediction skill for unforced Southern European summer temperature 2–9 years ahead. As a result, dynamical-statistical models can benefit the decadal prediction of variables with initially limited skill beyond the forcing, such as summer temperature over Europe.