Intensificarea în continuare a convecției profunde în Marea Labrador în 2016 - Yashayaev - 2017 -

Bedford Institute of Oceanography, Fisheries and Oceans Canada, Dartmouth, Nova Scotia, Canada

Corespondență cu: I. Yashayaev,

Bedford Institute of Oceanography, Fisheries and Oceans Canada, Dartmouth, Nova Scotia, Canada

Corespondență cu: I. Yashayaev,

Bedford Institute of Oceanography, Fisheries and Oceans Canada, Dartmouth, Nova Scotia, Canada

Abstract

S-a înregistrat o adâncire progresivă a convecției de iarnă în Marea Labrador din 2012, adâncimea maximă a profilului individual depășind 1800 m din 2014 și atingând 2100 m în 2016. Această creștere, în timpul fazelor pozitive repetate ale oscilării Atlanticului de Nord (NAO) de iarnă, seamănă cu cea din timpul formării adâncimii record (2500 m) clasa Labrador Sea Water (LSW) în 1987–1994, atribuită forțării NAO pozitive repetate care a oferit o condiționare critică. Clasa LSW 2012–2016 este una dintre cele mai profunde și persistente observate vreodată (din 1938). Observațiile pe tot parcursul anului de la profilarea flotoarelor Argo începând din 2002, completate de sondaje anuale, oferă informații noi despre evoluția sezonieră până la deceniu a LSW, cum ar fi densitatea sa variabilă, precondiționarea recentă pe mai mulți ani și densitatea sa din 2016 fiind cea mai mare de la mijlocul ‐1990. Aceste constatări ar trebui să ajute programele internaționale de observare și studiile de model numeric care să investigheze influențele LSW asupra circulației subpolare a Atlanticului de Nord și a Atlanticului Meridian de răsturnare.

Rezumatul limbajului simplu

1. Introducere

AMOC este complex și dificil de măsurat și multe probleme cheie legate de modificările sale istorice, precum și cele actuale și viitoare rămân nerezolvate [Mai mult, 2012; Buckley și Marshall, 2016]. Două probleme aflate în dezbaterea actuală în comunitatea de cercetare oceanografică sunt (i) dacă puterea AMOC în medie pe perioade de timp interanuale până la - decenale este de fapt în scădere [de ex., Rahmstorf și colab., 2015; Parker și Ollier, 2016] și (ii) dacă variațiile interanuale - decenale ale convecției profunde în Marea Labrador (LS) - regiunea de ventilație primară pentru apele cu strat intermediar din nordul NA (Figura 1) - rezultă modificările AMOC [de ex., Mai mult, 2012]. În această lucrare, raportăm observațiile hidrografice recente din LS, care sunt extrem de relevante pentru aceste probleme și au un potențial ridicat de a fi contribuții valoroase la progresul comunitar mai larg (observațional și de modelare) privind variabilitatea climatică regională și globală.

NA nordică este recunoscută pe scară largă ca fiind o zonă cu atmosferă puternică - cuplare gheață - ocean și decadal - variabilitate și incertitudine la scară în modificările sale pe termen lung de temperatură, salinitate și densitate în ultimul secol [de ex., Terray, 2012; Rhein și colab., 2013]. Predominanța variabilității decadale pe o tendință pe termen mai lung este deosebit de adevărată sub stratul de suprafață sezonier în LS [Yashayaev și Loder, 2016, denumit în continuare YL2016]. Aici raportăm că convecția de iarnă din ce în ce mai adâncă în LS în perioada 2012–2015 descrisă de YL2016 a fost urmată de o convecție și mai profundă în iarna 2016, rezultând cel mai recent picnostad de apă de mare din Labrador (LSW) fiind cel mai adânc, mai gros și mai dens din perioadă modernă de convecție record din 1987–1994 și una dintre cele mai profunde observate vreodată (din 1938). Având în vedere schimbările pe scară largă în circulația NA și conținutul de căldură atribuite forțării atmosferice anormale la începutul anilor 1990 [de exemplu., Polyakov și colab., 2010; van Sebille și colab., 2011], această revenire recentă a convecției puternice semnalează o variabilitate decenală importantă.

2 Date și metode

Sursele noastre principale de date și metodologia sunt profilurile de temperatură și salinitate din sondajele navale Fisheries and Oceans Canada (DFO) și din plutitoarele Argo (YL2016) și un amestec de analize standard și noi. Principalele adăugiri de date aici sunt observațiile de la plutitoarele Argo până în noiembrie 2016 și sondajul anual al conductivității - temperaturii - adâncimii (CTD) al DFO al AR7W (Atlantic Repeat Hydrography Line 7 West) în LS în mai 2016 (Figura 1). De asemenea, ne bazăm pe seturi de date hidrografice istorice (KY2015), indicele NAO de iarnă (ianuarie - martie) și SUA Date de reanaliză a Centrelor Naționale pentru Predicții de Mediu (NCEP) disponibile de pe diverse site-uri web, așa cum este subliniat în YL2016.

Adăugarea metodologică primară aici este un recensământ volumetric de temperatură - salinitate pentru porțiunea centrală a liniei AR7W în primăvara 1994 și 2016, anii culmi ai celor mai mari perioade de convecție multianuală din LS de cel puțin mijlocul anilor 1980. În această analiză, utilizăm profiluri de temperatură și salinitate de la proiecții CTD de adâncime completă de-a lungul unui segment de 470 km al liniei AR7W, ponderate de distanța orizontală reprezentată de fiecare profil și calculăm grosimile stratului pentru suprapunerea temperaturii de 0,1 ° C cu 0,01 salinitate pubele. Pentru a obține estimări ale volumului LSW, efectuăm un recensământ similar pentru

0,02 coșuri în fiecare an și înmulțiți grosimea miezului LSW cu o estimare a ariei miezului în timpul epocii Argo cu acoperire largă a datelor.

3. Rezultate

3.1 Extinderea și extrema LSW

Localizarea zonei de convecție LS poate fi văzută în distribuțiile temperaturii medii anuale climatologice subterane (100 m) și a grosimii medii de iarnă 2002-2015 a picnostadei LSW (pe baza σ1 valori care se încadrează în ± 0,01 kg m −3 din valoarea sa de bază) din Figura 1. Sub stratul de suprafață sezonier, LS are cele mai reci ape oceanice superioare din întregul ocean deschis NA sud de Islanda. Aceste ape se extind spre sud în curentul Labrador de-a lungul marginii continentale și, în general, spre est, spre nord-estul NA, ca parte a girului subpolar. Pycnostadul LSW se extinde, de asemenea, spre est de Groenlanda, pe lângă binecunoscuta cale de ieșire a ecuatorului de-a lungul marginii de vest [de ex., Talley și McCartney, 1982; Fischer și colab., 2010] (ceea ce nu este evident aici din cauza grosimii reduse a curentului de limită). Contribuția importantă a advecției în general spre vest a apei relativ calde (și, mai important, relativ saline) în mările Irminger și Labrador [de ex., Häkkinen și colab., 2011] poate fi, de asemenea, văzut, în concordanță cu contribuțiile atât de răcire atmosferică, cât și de sare adusă la densificarea oceanului superior de iarnă în aceste zone de convecție (YL2016).