We present an analysis of the large-scale atmospheric circulation variability since 1900 based on various circulation indices. They represent the main features of the zonal mean circulation in the northern hemisphere in boreal winter (such as the Hadley circulation, the subtropical jet, and the polar vortex in the lower stratosphere) as well as aspects of the regional and large-scale circulation (the Walker Circulation, the Indian monsoon, the North Atlantic Oscillation, NAO, and the North American pattern, PNA). For the past decades we calculate the indices from different reanalyses (NCEP/NCAR, ERA-40, JRA-25, ERA- Interim). For the first half of the 20 th century the indices are statistically reconstructed based on historical upper-air and surface data as well as calculated from the Century Reanalysis. The indices from these observation-based data sets are compared to indices calculated from a 9-member ensemble of all forcings simulations performed with the chemistry-climate model SOCOL. After discussing the agreement among different data products, we analyse the interannual-to-decadal variability of the indices in the context of possible driving factors, such as El Nino/Southern Oscillation (ENSO), volcanic eruptions, and solar activity. The interannual variability of the Hadley cell strength, the subtropical jet strength, or the PNA is well reproduced by the model ensemble mean, i.e., it is predictable in the context of the specified forcings. The source of this predictability is mainly related to ENSO (or more generally, tropical sea-surface temperatures). For other indices such as the strength of the stratospheric polar vortex, the NAO, or the poleward extent of the Hadley cell the correlations between observations and model ensemble mean are much lower, but so are the correlations within the model ensemble. Multidecadal variability and trends in the individual series are discussed in the context of the underlying anthropogenic and natural forcings. While consistent trends were found for some of the indices, results also indicate that care should be taken when analysing trends in reconstructions or reanalysis data. Zusammenfassung Diese Studie prasentiert Ergebnisse einer Analyse der Variabilitat der grosraumigen, atmospharischen Zirkulation seit 1900, basierend auf verschiedenen Zirkulationsindizes. Die Indizes umfassen sowohl die Hauptcharakteristika der zonal gemittelten, nordhemispharischen Zirkulation im Nordwinter (z.B. Hadley- Zirkulation, Subtropenjet und polarer Vortex in der unteren Stratosphare) als auch Aspekte der regionalen und grosraumigen Zirkulation (pazifische Walker-Zirkulation, indischer Monsun, nordatlantische Oszilla- tion (NAO) und das Pacific North American-Muster (PNA)). Die Indizes wurden fur die letzten Dekaden aus verschiedenen Reanalysen berechnet (NCEP/NCAR, ERA-40, JRA-25, ERA-Interim). Fur die erste Halfte des 20. Jahrhunderts wurden sie dagegen, basierend auf historischen Bodendaten und Messdaten aus der freien Troposphare, statistisch rekonstruiert und zusatzlich aus der Twentieth Century-Reanalyse berechnet. All diese auf Messungen basierenden Indizeszeitreihen werden in der vorliegenden Studie mit entsprechenden, aus einem Ensemble von 9 Simulationen gewonnenen Indizeszeitreihen verglichen (alle ex- ternen Forcings aktiviert, Chemie-Klimamodell SOCOL). Nach der genaueren Betrachtung des Grades der ¨ Ubereinstimmung zwischen den verschiedenen Produkten wird die interannuelle und dekadale Vari- abilitat der Indizes im Kontext moglicher Einflussfaktoren wie El Nino/Southern Oscillation (ENSO), Vulkanausbruchen und Sonnenaktivitat analysiert. Die interannuelle Variabilitat der Hadleyzellstarke, des Subtropenjets oder des PNA-Musters wird vom Ensemblemittel des Modells erfolgreich reproduziert, d.h. sie ist vorhersagbar bei Kenntnis der spezifischen Forcings. Die Quelle der Vorhersagbarkeit liegt im Wesentlichen in der ENSO-Variabilitat. Fur andere Indizes wie die Starke des stratospharischen, po- laren Vortex, die NAO oder die polwartige Ausdehnung der Hadleyzelle sind die Korrelationen zwischen Beobachtungen und dem Ensemblemittel des Modells viel kleiner. Dasselbe gilt aber gleichermasen fur die Korrelationen innerhalb des Ensembles. Multidekadale Variabilitat und Trends in den Zeitreihen werden im Zusammenhang mit zugrunde liegenden anthropogenen als auch naturlichen Antriebsfaktoren besprochen. Obwohl fur einige Indizes konsistente Trends gefunden werden konnten, zeigen die Ergeb- nisse auch, dass beim Ableiten von Trends aus Reanalyse- oder Rekonstruktionsdaten Vorsicht geboten ist.
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