The overturning circulation in a changing Arctic

• Main Author: Bretones, Anais Magali
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: The University of Bergen 2023
• Subjects: Arctic; Arktis; Arktis*; Grønland
• Online Access: https://hdl.handle.net/11250/3102626

Ved å begrense varmeutvekslingen mellom hav og atmosfære bestemmer sjøisen området for dannelse av dypvann i Arktis. Under økte klimagassutslipp trekker sjøisen seg nordover. Mens nyere studier tyder på at Arktis kan være en viktig kilde til dypvann som mater den nedre grenen av den Nord-Atlantiske omveltningssirkulasjonen (AMOC), er det uklart hvordan redusert sjøis-dekke vil påvirke omveltningen. Dette kan forklares med mangelen på studier som ser på Arktis sitt bidrag til omveltningssirkulasjonen. I Paper I presenterer vi en metode for å studere den nordligste forlengelsen av AMOC i en modell med et tripolart modell-grid. Metoden brukes på en simulering av EC-Earth-PISM med et høyutslippsscenario (RCP8.5) for å undersøke effekten av redusert sjøis på sirkulasjonen. Med den nye metoden fanger vi opp den arktiske omveltningen nord for Grønland-Skottland-ryggen og gir denne navnet Arctic Meridional Overturning Circulation (ArMOC). Vi viser at sjøisens tilbaketrekning fører til en forflytning av områder med dypvannsdannelse nordover og en forbigående styrking av ArMOC frem til 2100. Vi foreslår videre at styrkingen av ArMOC reduserer den generelle svekkelsen av AMOC i et fremtidig varmere klima. For å ta høyde for modellforskjeller utvider vi analysen i Paper I til åtte CMIP6-modeller med et lignende høyutslippsscenario (SSP5-8.5) som i Paper I. Vi viser at ArMOC styrker seg konsekvent med økningen av dypvannsdannelse nord for Grønland-Skottland-ryggen, evaluert ved hjelp av vannmassetransformasjons beregninger. Det er imidlertid store modellforskjeller i timingen og magnituden til styrkningen av ArMOC, noe som gjenspeiles i varmetransporten inn i Arktis. I motsetning til Paper I, begynner ArMOC å svekkes før år 2050 i flertallet av modellene. I Paper III undersøker vi videre forholdet mellom sjøis og omveltning ved å analysere en simulering som gjenskaper en rask tilbaketrekning av sjøis i samsvar med en tidligere brå oppvarming under den siste istiden. Utslipp av ferskvann i Nord-Atlanteren og den nordiske hav ...