Disentangling North Atlantic Ocean–Atmosphere Coupling Using Circulation Analogs
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The coupled nature of the ocean–atmosphere system frequently makes understanding the direction of causality difficult in ocean–atmosphere interactions. This study presents a method to decompose turbulent surface heat fluxes into a component which is directly forced by atmospheric circulation and a residual which is assumed to be primarily “ocean-forced.” This method is applied to the North Atlantic in a 500-yr preindustrial control run using the Met Office’s HadGEM3-GC3.1-MM model. The method shows that atmospheric circulation dominates interannual to decadal heat flux variability in the Labrador Sea, in contrast to the Gulf Stream where the ocean primarily drives the variability. An empirical orthogonal function analysis identifies several residual heat flux modes associated with variations in ocean circulation. The first of these modes is characterized by the ocean warming the atmosphere along the Gulf Stream and North Atlantic Current and the second by a dipole of cooling in the western subtropical North Atlantic and warming in the subpolar North Atlantic. Lead–lag regression analysis suggests that atmospheric circulation anomalies in prior years partly drive the ocean heat flux modes; however, there is no significant atmospheric circulation response in years following the peaks of the modes. Overall, the heat flux dynamical decomposition method provides a useful way to separate the effects of the ocean and atmosphere on heat flux and could be applied to other ocean basins and to either models or reanalysis datasets. Significance Statement Variability of the ocean affects atmospheric circulation and provides a source of long-term predictability for surface weather. However, the atmosphere also affects the ocean. This makes the separation of cause and effect in such atmosphere–ocean interactions difficult. This paper introduces a method to separate “turbulent heat fluxes,” the primary means by which the atmosphere and ocean influence one another, into a component driven by atmospheric variability and a component which is primarily related to ocean variability. The method is tested by applying it to a climate model simulation and is able to identify regions in which the exchange of heat between the ocean and atmosphere is dominated by atmospheric variability and regions which are dominated by the ocean.
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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 | 0,001 | 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 ».