AMOC stability and diverging response to Arctic sea ice decline in two climate models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This study compares the impacts of Arctic sea ice decline on the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) in two configurations of the Community Earth System Model (CESM) with different horizontal resolution. In a suite of model experiments we impose radiative imbalance at the ice surface, replicating a loss of sea ice cover comparable to the observed during 1979-2014, and find dramatic differences in the AMOC response between the two models. In the lower-resolution configuration, the AMOC weakens by about one third over the first 100 years, approaching a new quasi-equilibrium. By contrast, in the higher-resolution configuration, the AMOC weakens by ~10% during the first 20-30 years followed by a full recovery driven by invigorated deep water formation in the Labrador Sea and adjacent regions. We investigate these differences using a diagnostic AMOC stability indicator, which reflects the AMOC freshwater transport in and out of the basin and hence the strength of the basin-scale salt-advection feedback. This indicator suggests that the AMOC in the lower-resolution model is less stable and more sensitive to surface perturbations, as confirmed by hosing experiments mimicking Arctic freshening due to sea ice decline. Differences between the models’ mean states, including the Atlantic mean surface freshwater fluxes, control the differences in AMOC stability. Our results demonstrate that the AMOC stability indicator is indeed useful for evaluating AMOC sensitivity to perturbations. Finally, we emphasize that, despite the differences in the long-term adjustment, both models simulate a multi-decadal AMOC weakening caused by Arctic sea ice decline, relevant to climate change.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».