Oceanic hindcast simulations at high resolution suggest that the Atlantic MOC is bistable

• Published in: Geophysical Research Letters
• Main Authors: Deshayes, Julie, Tréguier, Anne-Marie, Barnier, Bernard, Lecointre, Albanne, Le Sommer, Julien, Molines, Jean-Marc, Penduff, Thierry, Bourdallé-Badie, Romain, Drillet, Yann, Garric, Gilles, Benshila, Rachid, Madec, Gurvan, Biastoch, Arne, Böning, Claus W., Scheinert, Markus, Coward, Andrew C., Hirschi, Joël J.-M.
• Other Authors: Laboratoire de physique des océans (LPO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LMI ICEMASA, University of Cape Town, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels Grenoble (LEGI), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mercator Océan, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Service hydrographique et océanographique de la Marine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France, 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)-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), Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel (GEOMAR), National Oceanography Centre Southampton (NOC), University of Southampton, CNES (OST/ST), DRAKKAR, European Project: 218812,EC:FP7:SPA,FP7-SPACE-2007-1,MYOCEAN(2009)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2013
• Subjects: AMOC; freshwater; bistability; modeling; [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; [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography; North Atlantic; Subarctic
• Online Access: https://hal.science/hal-00872044; https://hal.science/hal-00872044/document; https://hal.science/hal-00872044/file/grl.50534.pdf; https://doi.org/10.1002/GRL.50534

International audience All climate models predict a freshening of the North Atlantic at high latitude that may induce an abrupt change of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (hereafter AMOC) if it resides in the bistable regime, where both a strong and a weak state coexist. The latter remains uncertain as there is no consensus among observations and ocean reanalyses, where the AMOC is bistable, versus most climate models that reproduce a mono-stable strong AMOC. A series of four hindcast simulations of the global ocean at 1/12° resolution, which is presently unique, are used to diagnose freshwater transport by the AMOC in the South Atlantic, an indicator of AMOC bistability. In all simulations, the AMOC resides in the bistable regime: it exports freshwater southward in the South Atlantic, implying a positive salt advection feedback that would act to amplify a decreasing trend in subarctic deep water formation as projected in climate scenarios.