Geostrophic and Mesoscale Eddy Contributions to the Atlantic Meridional Overturning Circulation Decline under CO2 Increase in the GFDL CM2-O Model Suite
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The pattern and magnitude of the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) in response to an increase in atmospheric carbon dioxide (CO2) concentration greatly differ across climate models in particular due to differences in the representation of oceanic processes. Here, we investigate the response of the AMOC to an idealized climate change scenario, along with the drivers of this response, in the three configurations of a coupled climate model suite with varying resolutions in the ocean (1°, 0.25°, 0.10°). In response to the CO2 increase, the AMOC shows a reduction of similar magnitude in the low and high resolutions, while a muted response is found in the medium resolution. A decomposition of the AMOC into its geostrophic and residual components reveals that most of the AMOC reduction is due to a weakening of the geostrophic streamfunction driven by temperature anomalies, partly opposed by a strengthening of the geostrophic streamfunction driven by salinity anomalies. Changes in the AMOC due to the mesoscale eddy streamfunction contribute to 13% and 17% of the AMOC decline in the low and high resolutions, respectively, but induce very little change in the medium resolution. The similar response of the AMOC strength in the low and high resolutions hides important differences in the contribution and pattern of the geostrophic and eddy streamfunctions. The lack of sensitivity of the medium resolution to the CO2 forcing is due to a weak connection between the deep water formation regions in the northern subpolar gyre and the Deep Western Boundary Current. Significance Statement The Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) is a major system of ocean currents in the Atlantic that contributes to shaping the climate at regional and global scales, notably through the transport of heat from the low to the high latitudes. A major slowdown of the AMOC over the twenty-first century is predicted by current climate models in response to increasing greenhouse gases. Yet, the magnitude and timing of this slowdown are uncertain. The purpose of this study is to investigate the expected weakening of the AMOC using state-of-the-art numerical climate models that include higher resolutions than typically used in climate change assessments. Our results provide insights into the mechanisms driving the weakening of the AMOC and into differences arising from model resolutions.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».