The 2023 marine heatwave in the North Atlantic and the Mediterranean Sea: ocean response to atmospheric circulation
Notice bibliographique
Résumé
The year 2023 was characterized by record-breaking global surface air and sea surface temperatures (SSTs), the latter reaching a record 21° C in April (excluding the polar regions; Copernicus 2023). As June to October were the warmest on record globally (WMO 2023), extreme and long-lasting marine heatwave (MHW) events were observed, especially in the North Atlantic and the Mediterranean Sea. In general, the occurrence of MHWs in the subtropics and western boundary current regions is predominantly driven by atmospherically induced processes such as the net ocean heat uptake from the atmosphere, associated with a reduction in latent heat loss and increased shortwave radiation (Schlegel et al. 2021; Vogt et al. 2022). The atmospheric circulation with persistent high‑pressure systems and anomalously weak wind speeds associated with increased insolation is the dominant driver of the above processes. We focus on the state of the atmosphere at the surface and in the mid-troposphere during 2023 and identify specific atmospheric patterns and SST anomaly structures. To detect MHWs and calculate their characteristics we use the daily gridded NOAA OI SST version 2.1 dataset (Huang et al. 2021, updated), derived from the AVHRR satellite, in-situ ship and buoy SST data. For the atmospheric component, we used the mean sea level pressure (SLP), the horizontal wind at 10 m, the geopotential height at 500 hPa (zg500) and the 2 m maximum temperature (Tmax) from the ECMWF ERA5 reanalysis (Hersbach et al. 2020, updated). Atmospheric and ocean datasets are provided globally with a high resolution (0.25°). We use daily anomalies with 1983 to 2012 as the reference period (as recommended by Hobday et al. 2018). The evaluation of MHW metrics such as frequency, duration, mean and cumulative intensity in different subregions of the North Atlantic and Mediterranean revealed that the most frequent MHWs were observed in the western Mediterranean (WMED), the longest MHWs in the central northeast Atlantic and the cumulatively most intense MHWs in the northwest Atlantic and central northeast Atlantic. The most intense MHWs are found in the WMED and off Newfoundland. During summer we detect asynchronous, above normal SLP, zg500 and Tmax over the northwest Atlantic, the WMED and the Black Sea, representing a type of blocking condition. A weakened Azores High, associated with reduced wind speed, mixing and upwelling, allows SSTs to rise substantially in the central northeast Atlantic during summer (Copernicus 2023). The first Empirical Orthogonal Function shows an antiphase dipole of SST and zg500 anomalies (explained variances of 43.9 % and 34.3 %, respectively) between the Mediterranean and West of the British Isles as well as monopol SST and zg500 anomalies (explained variances of 57.7 % and 41.9 %, respectively) over the northwestern Atlantic and the Labrador Sea.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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 ».