On the lifecycle of Antarctic Bottom Water
Antarctic Bottom Water is the most voluminous water mass of the World Ocean, and it feeds the deepest and slowest component of ocean circulation. The processes that govern its lifecycle are therefore key to the ocean's carbon and heat storage capacity on centennial to multi-millennial timescale...
Main Author: | |
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Other Authors: | , , , , , , , , , |
Format: | Doctoral or Postdoctoral Thesis |
Language: | English |
Published: |
HAL CCSD
2016
|
Subjects: | |
Online Access: | https://theses.hal.science/tel-01592475 https://theses.hal.science/tel-01592475/document https://theses.hal.science/tel-01592475/file/2016PA066373.pdf |
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Open Polar |
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Université de Nantes: HAL-UNIV-NANTES |
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English |
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Ocean mixing Thermohaline circulation Geothermal heating Masses d'eau Océan abyssal Circulation thermohaline Mélange turbulent Ondes internes Chauffage géothermal [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography |
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Ocean mixing Thermohaline circulation Geothermal heating Masses d'eau Océan abyssal Circulation thermohaline Mélange turbulent Ondes internes Chauffage géothermal [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography de Lavergne, Casimir On the lifecycle of Antarctic Bottom Water |
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Ocean mixing Thermohaline circulation Geothermal heating Masses d'eau Océan abyssal Circulation thermohaline Mélange turbulent Ondes internes Chauffage géothermal [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography |
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Antarctic Bottom Water is the most voluminous water mass of the World Ocean, and it feeds the deepest and slowest component of ocean circulation. The processes that govern its lifecycle are therefore key to the ocean's carbon and heat storage capacity on centennial to multi-millennial timescales. This thesis aims at characterizing and quantifying processes responsible for the destruction (synonymous of lightening and upwelling) of Antarctic Bottom Water in the abyssal ocean. Using an observational estimate of the global ocean thermohaline structure and diagnostics based on the density budget of deep waters, we explore the roles of basin geometry, geothermal heating and mixing by breaking internal waves for the abyssal circulation. We show that the shape of ocean basins largely controls the structure of abyssal upwelling. The contribution of mixing powered by breaking internal waves, though poorly constrained, is estimated to be insufficient to destroy Antarctic Bottom Water at a rate comparable to that of its formation. Geothermal heating plays an important role for the upwelling of waters covering large seafloor areas. The results suggest a reappraisal of the role of mixing in deep straits and sills, but also of the fundamental role of basin geometry, for the lightening and transport of abyssal waters. L'Eau Antarctique de Fond constitue la principale masse d'eau océanique par son volume, et nourrit la composante la plus profonde et la plus lente de la circulation océanique. Les processus qui régissent son cycle de vie sont donc clé pour la capacité de stockage de l'océan en carbone et chaleur aux échelles centennales à multi-millénaires. Cette thèse tente de caractériser et quantifier les principaux processus responsables de la destruction (synonyme d'allègement et de remontée) de l'Eau Antarctique de Fond dans l'océan abyssal. A partir d'une estimée issue d'observations de la structure thermohaline de l'océan mondial et de diagnostics fondés sur le budget de densité des eaux profondes, les rôles respectifs ... |
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Nucleus for European Modeling of the Ocean (NEMO R&D ) Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-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)-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-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)-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)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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) Université Pierre et Marie Curie - Paris VI Gurvan Madec Patrice Klein |
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Doctoral or Postdoctoral Thesis |
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de Lavergne, Casimir |
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de Lavergne, Casimir |
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Antarc* Antarctic Antarctique* |
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Antarc* Antarctic Antarctique* |
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https://theses.hal.science/tel-01592475 Oceanography. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2016. English. ⟨NNT : 2016PA066373⟩ |
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ftunivnantes:oai:HAL:tel-01592475v1 2023-05-15T13:40:05+02:00 On the lifecycle of Antarctic Bottom Water Eléments du cycle de vie de l'Eau Antarctique de Fond de Lavergne, Casimir Nucleus for European Modeling of the Ocean (NEMO R&D ) Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-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)-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-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)-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)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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) Université Pierre et Marie Curie - Paris VI Gurvan Madec Patrice Klein 2016-09-23 https://theses.hal.science/tel-01592475 https://theses.hal.science/tel-01592475/document https://theses.hal.science/tel-01592475/file/2016PA066373.pdf en eng HAL CCSD NNT: 2016PA066373 tel-01592475 https://theses.hal.science/tel-01592475 https://theses.hal.science/tel-01592475/document https://theses.hal.science/tel-01592475/file/2016PA066373.pdf info:eu-repo/semantics/OpenAccess https://theses.hal.science/tel-01592475 Oceanography. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2016. English. ⟨NNT : 2016PA066373⟩ Ocean mixing Thermohaline circulation Geothermal heating Masses d'eau Océan abyssal Circulation thermohaline Mélange turbulent Ondes internes Chauffage géothermal [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography info:eu-repo/semantics/doctoralThesis Theses 2016 ftunivnantes 2023-03-01T05:43:28Z Antarctic Bottom Water is the most voluminous water mass of the World Ocean, and it feeds the deepest and slowest component of ocean circulation. The processes that govern its lifecycle are therefore key to the ocean's carbon and heat storage capacity on centennial to multi-millennial timescales. This thesis aims at characterizing and quantifying processes responsible for the destruction (synonymous of lightening and upwelling) of Antarctic Bottom Water in the abyssal ocean. Using an observational estimate of the global ocean thermohaline structure and diagnostics based on the density budget of deep waters, we explore the roles of basin geometry, geothermal heating and mixing by breaking internal waves for the abyssal circulation. We show that the shape of ocean basins largely controls the structure of abyssal upwelling. The contribution of mixing powered by breaking internal waves, though poorly constrained, is estimated to be insufficient to destroy Antarctic Bottom Water at a rate comparable to that of its formation. Geothermal heating plays an important role for the upwelling of waters covering large seafloor areas. The results suggest a reappraisal of the role of mixing in deep straits and sills, but also of the fundamental role of basin geometry, for the lightening and transport of abyssal waters. L'Eau Antarctique de Fond constitue la principale masse d'eau océanique par son volume, et nourrit la composante la plus profonde et la plus lente de la circulation océanique. Les processus qui régissent son cycle de vie sont donc clé pour la capacité de stockage de l'océan en carbone et chaleur aux échelles centennales à multi-millénaires. Cette thèse tente de caractériser et quantifier les principaux processus responsables de la destruction (synonyme d'allègement et de remontée) de l'Eau Antarctique de Fond dans l'océan abyssal. A partir d'une estimée issue d'observations de la structure thermohaline de l'océan mondial et de diagnostics fondés sur le budget de densité des eaux profondes, les rôles respectifs ... Doctoral or Postdoctoral Thesis Antarc* Antarctic Antarctique* Université de Nantes: HAL-UNIV-NANTES Antarctic |