Dynamics of decadal variability in the Atlantic subpolar gyre: a stochastically forced oscillator

• Published in: Climate Dynamics
• Main Authors: Born, Andreas, Mignot, Juliette
• Other Authors: Variabilité climatique tropicale et globale (VARCLIM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), 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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), 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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2012
• Subjects: North Atlantic; Subpolar gyre; Ocean circulation; Decadal variability; [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph]; [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph]; [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes
• Online Access: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00758313; https://doi.org/10.1007/S00382-011-1180-4

International audience Internal variability of the Atlantic subpolar gyre is investigated in a 600 years control simulation of a comprehensive coupled climate model. The subpolar gyre shows irregular oscillations of decadal time scale with most spectral power between 15 and 20 years. Positive and negative feedback mechanisms act successively on the circulation leading to an internal oscillation. This involves periodically enhanced deep convection in the subpolar gyre center and intermittently enhanced air-sea thermal coupling. As a result, anomalies of the large-scale atmospheric circulation can be transferred to the ocean on the ocean's intrinsic time scale, exciting the oscillator stochastically. A detailed understanding of oscillatory mechanisms of the ocean and their sensitivity to atmospheric forcing holds considerable potential for decadal predictions as well as for the interpretation of proxy data records.