Modeling the Arctic sea-ice cover from the early Holocene

• Main Author: Dyck, Sarah
• Other Authors: Anne de Vernal (Internal/Cosupervisor2), Bruno Tremblay (Internal/Supervisor)
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: McGill University 2009
• Subjects: Physics - Atmospheric Science; Arctic; Barents Sea; East Siberian Sea; Atlantic Arctic; Atlantic-Arctic; Mer de Barents; Mer de Sibérie orientale; North Atlantic; Sea ice
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=32385

Paleo-evidence suggests that the mean state of the atmosphere in the early Holocene resembles the positive phase of the modern North Atlantic/Arctic Oscillation (NAO). To test this theory we use a coupled ice-ocean model to study the effects of atmospheric and ocean forcing from the positive phase of the NAO and altered surface radiation on sea-ice concentration and thickness in the Arctic during the early Holocene. The resulting sea-ice concentrations are compatible with reconstructions based on dinoflagellate cysts assemblages. Sensitivity studies show that local winds dominate the changes in sea-ice concentration from the East Siberian Sea, whereas ocean currents and sea surface and air temperatures all contribute significantly to anomalous sea-ice concentrations in the Barents Sea. Patterns in sea-ice thickness anomalies show similar results but are spread out over larger areas. The net radiation is shown to have little effect on the Arctic sea-ice cover during the early Holocene. Les données paléocéanographiques suggèrent un régime atmosphérique semblable à la phase positive de l'oscillation de l'Arctique/Atlantique Nord (NAO) moderne durant l'Holocène inférieur (9.5 ka). Pour examiner cette hypothèse, on utilise un modèle dynamique-thermodynamique de la glace de mer, couplé avec un modèle de circulation de l'océan, afin d'analyser les effets atmosphériques et océaniques de la phase positive de la NAO et du bilan radiatif modifié sur la concentration et l'épaisseur de la glace de mer durant l'Holocène inférieur dans l'Arctique. La concentration de la glace de mer simulée est compatible avec les reconstructions de glace de mer derivée des assemblages des kystes de dinoflagellés. Des analyses de sensibilité montrent que les vents locaux dominent les changements de glace dans la mer de Sibérie Orientale mais les courants marins et les températures de surface océaniques et atmosphériques contribuent aux anomalies dans la mer de Barents. Le patron des anomalies d'épaisseur de la glace de mer sont semblables, mais plus étalés dans l'espace. La rayonement net est un facteur négligeable dans les changements de la couverture de la glace de mer durant l'Holocène inférieur.