Water Mass Conversion, Fluxes, and Mixing in the Scotia Sea Diagnosed by an Inverse Model
Notice bibliographique
Résumé
An inverse box model of the Scotia Sea is constructed using hydrographic, tracer, and velocity data collected along the rim of the basin during the Antarctic Large-Scale Box Analysis and the Role of the Scotia Sea (ALBATROSS) cruise. The model provides an estimate of the time-mean three-dimensional circulation as the Antarctic Circumpolar Current (ACC) crosses the region. It concurrently solves for geostrophic and wind-driven Ekman transports across the boundaries of the basin, air–sea-driven diapycnal fluxes, and “interior” diapycnal fluxes below the ocean surface. An increase is diagnosed in the ACC volume transport from 143 ± 13 Sv (Sv = 106 m3 s-1) at Drake Passage to 149 ± 16 Sv on leaving the Scotia Sea, supplied by the import of 5.9 ± 1.7 Sv of Weddell Sea Deep Water (WSDW) over the South Scotia Ridge. There is a lateral redistribution of the transport, primarily in response to a topographically induced branching of the 70–80 Sv polar front (PF) jet and an increase in the transport associated with the subantarctic front (SAF) from 31 ± 7 to 48 ± 4 Sv. A vertical rearrangement of the transport also occurs, with differences O(2 Sv) in the transports of intermediate and deep water masses. These volume transport changes are accompanied by a net reduction (increase) in the heat (freshwater) flux associated with the ACC by 0.02 ± 0.020 PW (0.020 ± 0.017 Sv), the main cause of which is the cooling and freshening of the Circumpolar Deep Water (CDW) layer in the Scotia Sea. The model suggests that the Scotia Sea hosts intense diapycnal mixing in the ocean interior extending 1500–2000 m above the rough topography of the basin. Despite these model results, no evidence is found for a significant diapycnal link between the upper and lower classes of CDW (and hence between the “shallow” and “deep” cells of the Southern Ocean meridional overturning circulation). On the contrary, the boundary between Upper and Lower CDW separates two distinct regimes of diapycnal mixing involving volume fluxes of 1–3 Sv. Whereas in the denser waters topographic mixing is important, in lighter layers air–sea-driven diapycnal volume fluxes are dominant and diapycnal transfers of heat and freshwater are mainly effected by upper-ocean mixing processes. The model indicates that the ventilation of the deep ACC in the Scotia Sea is driven primarily by isopycnal exchanges with the northern Weddell Sea and to a lesser extent by diapycnal mixing with WSDW. The model reveals the existence of a mesoscale eddy-driven overturning circulation across the ACC core involving an isopycnal poleward transport of 8 ± 1 Sv of CDW and an equatorward transport of intermediate water of the same magnitude. This circulation induces a cross-ACC poleward heat flux of 0.022 ± 0.009 PW and an equatorward freshwater flux of 0.02 ± 0.01 Sv. Adequately scaled, the former compares favorably to measurements of the cross-stream eddy heat flux by moored current meters and floats in the ACC and to budget estimates of the circumpolar cross-ACC heat flux.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».