Impact of hydrographic data assimilation on the Atlantic meridional overturning circulation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The poleward ocean heat transports in the North Atlantic controlled by the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), play a key role in regional climate. If the AMOC can be initialized in numerical models through ocean assimilation this may help improve the predictability of North Atlantic climate variability on timescales out to a few years. Here we make an initial step toward the development of an ocean assimilation system that can determine the AMOC to support climate predictions. A detailed comparison is presented of 1° and 1/4° resolution global model simulations with and without sequential data assimilation to the observations and transport estimates from the RAPID/MOCHA mooring array across 26.5° N in the Atlantic. Comparisons of modelled water properties with the observations from the merged RAPID boundary arrays demonstrate the ability of in situ data assimilation to accurately constrain the east-west density gradient between these mooring arrays. However, the presence of an unconstrained "western boundary wedge" between Abaco Island and the RAPID mooring site WB2 (16 km offshore) leads to the intensification of an erroneous southwards flow in this region when in situ data are assimilated. The result is an overly intense southward upper mid-ocean transport (0–1100 m) as compared to the estimates derived from the RAPID array. Correction of upper layer zonal density gradients is found to compensate mostly for a weak subtropical gyre circulation in the free model run (i.e. with no assimilation). Despite the important changes to the density structure and transports in the upper layer imposed by the assimilation, very little change is found in the amplitude and sub-seasonal variability of the AMOC. This shows that assimilation of upper layer density information projects mainly on the gyre circulation with little effect on the AMOC at 26° N due to the absence of corrections to density gradients below 2000 m (the maximum depth of Argo). The sensitivity to initial conditions was explored through two additional experiments using a climatological initial condition. These experiments showed that the weak bias in gyre intensity in the control simulation (without data assimilation) develops over the period of about 6 months, but does so independently from the overturning, with no change to the AMOC. However, differences in the properties and volume of North Atlantic Deep Water (NADW) persisted throughout the 3 year simulations resulting in a difference of 3 Sv in AMOC intensity. The persistence of these dense water anomalies and their influence on the AMOC is promising for the development of decadal forecasting capabilities. The results suggest that the deeper waters must be accurately reproduced in order to constrain the AMOC.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».