Drivers of Antarctic sea ice advance

International audience Antarctic sea ice is mostly seasonal. While changes in sea ice seasonality have been observed in recent decades, the lack of process understanding remains a key challenge to interpret these changes. To address this knowledge gap, we investigate the processes driving the ice se...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Nature Communications
Main Authors: Himmich, Kenza, Vancoppenolle, Martin, Madec, Gurvan, Sallée, Jean-Baptiste, Holland, Paul, R, Lebrun, Marion
Other Authors: Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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)-École polytechnique (X), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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)-École polytechnique (X), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Nucleus for European Modeling of the Ocean (NEMO R&D ), Mathematics and computing applied to oceanic and atmospheric flows (AIRSEA), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), British Antarctic Survey (BAS), Natural Environment Research Council (NERC), European Project: 821001,SO-CHIC(2019)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2023
Subjects:
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https://hal.science/hal-04296410/document
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Himmich, Kenza
Vancoppenolle, Martin
Madec, Gurvan
Sallée, Jean-Baptiste
Holland, Paul, R
Lebrun, Marion
Drivers of Antarctic sea ice advance
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description International audience Antarctic sea ice is mostly seasonal. While changes in sea ice seasonality have been observed in recent decades, the lack of process understanding remains a key challenge to interpret these changes. To address this knowledge gap, we investigate the processes driving the ice season onset, known as sea ice advance, using remote sensing and in situ observations. Here, we find that seawater freezing predominantly drives advance in the inner seasonal ice zone. By contrast, in an outer band a few degrees wide, advance is due to the import of drifting ice into warmer waters. We show that advance dates are strongly related to the heat stored in the summer ocean mixed layer. This heat is controlled by the timing of sea ice retreat, explaining the tight link between retreat and advance dates. Such a thermodynamic linkage strongly constrains the climatology and interannual variations, albeit with less influence on the latter.
author2 Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
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)-École polytechnique (X)
Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
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)-École polytechnique (X)
Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Nucleus for European Modeling of the Ocean (NEMO R&D )
Mathematics and computing applied to oceanic and atmospheric flows (AIRSEA)
Inria Grenoble - Rhône-Alpes
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK)
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )
Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )
Université Grenoble Alpes (UGA)
British Antarctic Survey (BAS)
Natural Environment Research Council (NERC)
European Project: 821001,SO-CHIC(2019)
format Article in Journal/Newspaper
author Himmich, Kenza
Vancoppenolle, Martin
Madec, Gurvan
Sallée, Jean-Baptiste
Holland, Paul, R
Lebrun, Marion
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genre Antarc*
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op_source ISSN: 2041-1723
EISSN: 2041-1723
Nature Communications
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Nature Communications, 2023, 14, pp.6219. ⟨10.1038/s41467-023-41962-8⟩
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While changes in sea ice seasonality have been observed in recent decades, the lack of process understanding remains a key challenge to interpret these changes. To address this knowledge gap, we investigate the processes driving the ice season onset, known as sea ice advance, using remote sensing and in situ observations. Here, we find that seawater freezing predominantly drives advance in the inner seasonal ice zone. By contrast, in an outer band a few degrees wide, advance is due to the import of drifting ice into warmer waters. We show that advance dates are strongly related to the heat stored in the summer ocean mixed layer. This heat is controlled by the timing of sea ice retreat, explaining the tight link between retreat and advance dates. Such a thermodynamic linkage strongly constrains the climatology and interannual variations, albeit with less influence on the latter. Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctic Sea ice Archives ouvertes de Paris-Saclay Nature Communications 14 1