MOC
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Réponse au changement climatique de la circulation océanique méridienne (MOC) en Atlantique Nord dans un modèle couplé global 1 – Les simulations 2 – Le ralentissement de la MOC au sud de l’Islande 3 – Intensification du transport au détroit de Fram 1. Le modèle : CNRM-CM3 • ARPEGE-climat : Grille Gaussienne T63 Résolution : 2.8°*2.8* 45 niveaux • OPA8-GELATO : Résolution : environ 2° 31 niveaux • Schéma de routage des fleuves TRIP : Résolution : 1°*1° • Coupleur OASIS : IPCC-AR4 Simulation de contrôle climat préindustriel : 500 years + 1) Simulation historique 1860-2000 + scénario A1B 2000-2100 2) Stabilisation 21002300 A1BS 1. Éléments de validation DJFMA mean MLD in control DJFMA mean MLD in observations GIN Seas Labrador Sea Irminger Sea Boyer-Montégut (2004) 1. Éléments de validation 26Sv Estimations : 18 +/- 5Sv (Talley et al, 2003) Pas de cellule AABW Réponse au changement climatique de la circulation océanique méridienne (MOC) en Atlantique Nord dans un modèle couplé global 1 – Les simulations 2 – Le ralentissement de la MOC au sud de l’Islande 3 – Intensification du transport au détroit de Fram 2. Ralentissement de la MOC au sud de l’Islande : Moyenne annuelle de la fonction de courant méridienne : Simulation de contrôle Stabilisation A1B (2100-2300) 25 20 15 10 -9Sv 5 0 -5 -10 Réduction de 35% du maximum 2. Ralentissement de la convection au sud de l’Islande : DJFMA mean MLD : Simulation de contrôle : 1500 Stabilisation 2100-2300 A1BS : DJFMA mean MLD in A1BS 1500 1000 1000 500 500 0 0 2. Ralentissement de la convection au sud de l’Islande : DJFMA mean MLD : Stabilisation 2100-2300 A1BS : DJFMA mean MLD in A1BS GIN Seas Temperature Salinity +3°C +2psu 1500 1000 Eastern Irminger Sea +2.5°C +0.3psu Western Irminger Sea -2°C -2psu Labrador Sea -3°C -4psu 500 0 Apport d’eau douce Labrador/Irminger Seas => Convection 2. Ralentissement de la convection en mer du Labrador : Expérience de sensibilité Champs de forçage : Flux de chaleur non solaire en mer du Labrador Apport d’eau douce Labrador/Irminger Seas => Convection Impact sur la convection : Profondeur de couche de mélange en mer du Labrador 2. Apport d’eau douce dans les mers d’Irminger et du Labrador Flux d’eau douce à travers le détroit de Fram × 5 : 16 trajectoires lancées depuis le détroit de Fram • Salinité dans l’Océan Arctique : -5 psu • Transport océanique à travers le détroit de Fram × 3 (modifications de la circulation atmosphérique) ARIANE particle tracking software (Blanke and Grima, http://www.univ-brest.fr/lpo/ariane) Flux d’eau douce au détroit de Fram => Convection Labrador /Irminger 65% 2. Diminution de la salinité en Arctique: Contributions to the freshwater budget (km3/year) CTL A1BS A1BS-CTL River runoff 2075 3188 +1113 Net sea ice production -2851 -349 +2502 Precipitation-Evaporation 1310 1525 +215 Water export Barents Sea -362 -536 -174 Water import Bering Strait 1021 2065 +1044 Water export Fram Strait -745 -4166 -3415 Total 448 1728 +1280 Réponse de la circulation océanique méridienne (MOC) en Atlantique Nord au changement climatique dans un modèle couplé global 1 – Les simulations 2 – Le ralentissement de la MOC au sud de l’Islande 3 – Intensification du transport au détroit de Fram 3. Modifications de la circulation atmosphérique DJFMA (2100-2300) barotropic streamfunction DJFMA (2100-2300)-control wind stress DJFMA (2100-2300)-control surface temperature Wind stress -8 -6 -4 -2 0 Sv 2 4 6 8 -10 -5 0 5 10 °C ? Réchauffement de la surface => Anomalie cyclonique vents 15 20 25 3. Expérience de sensibilité Surface temperature anomaly : SENS1-SENS2 -25 -20 -15 -10 -5 0 °C 5 10 15 20 25 Sea Level Pressure and wind stress anomalies -5 -4 -3 Réchauffement de la surface => Anomalie cyclonique vents -2 -1 0 1 hPa 2 3 4 5 3. Un premier feedback positif : Fonte glace de mer Barents Sea SST Transport d’eaux chaudes vers la mer de Barents Réchauffement de la surface Circulation atmosphérique cyclonique Spitzberg Transport détroit Fram 3. Intensification de la MOC au nord de l’Islande : Moyenne annuelle de la fonction de courant méridienne : Simulation de contrôle Stabilisation A1B (2100-2300) 25 20 15 +2Sv 10 5 0 -5 -10 Augmentation du transport vers la mer de Barents 3. Formation d’eau profondes en mer de Barents : DJFMA mean MLD : Simulation de contrôle : 1500 Stabilisation 2100-2300 A1BS : DJFMA mean MLD in A1BS 1500 1000 1000 500 500 0 0 3. Formation d’eau profondes en mer de Barents : DJFMA mean MLD : SSS en mer de Barents Stabilisation 2100-2300 A1BS : DJFMA mean MLD in A1BS 1500 1000 500 0 Augmentation du transport de sel vers la mer de Barents 3. Un second feedback positif : Fonte glace de mer Barents Sea SST Transport d’eaux chaudes vers la mer de Barents Réchauffement de la surface Circulation atmosphérique cyclonique Spitzberg Transport détroit Fram 3. Un second feedback positif : Formation d’eaux profondes MOC au nord de l’Islande Fonte glace de mer Barents Sea SST Transport d’eaux salées vers la mer de Barents Réchauffement de la surface Circulation atmosphérique cyclonique Spitzberg Transport détroit Fram Conclusions Salinité en Arctique Transport au détroit de Fram Fonte glace de mer MOC au nord de l’Islande SST Apport d’eau douce en mer d’Irminger/Labrador Formation d’eaux Réchauffement de la surface profondes Transport d’eaux salées vers la mer de Barents Ralentissement de la MOC au sud de l’Islande (-35%) Circulation atmosphérique cyclonique Spitzberg Transport détroit Fram Merci de votre attention Guemas, V and D. Salas-Mélia (2007) Simulation of the Atlantic Meridional Overturning Circulation in an Atmosphere-Ocean Global Coupled Model. Part II : Weakening in a climate change experiment.Climate Dynamics. DOI : 10.1007/s00382-007-0328-8 2. Ralentissement de la convection en mer du Labrador : Expérience de sensibilité 3. Formation d’eau profondes en mer de Barents :
