Meridional heat transport in the North Atlantic region: Effects of ocean and atmosphere grid resolutions
Notice bibliographique
Résumé
The consequences of grid resolution refinement of both ocean and atmosphere components in and over the North Atlantic Ocean are examined in this study. The Flexible Ocean and Climate Infrastructure (FOCI) model is used to run three simulations carried out under constant 1950 forcing. Ocean and sea ice models run on the ORCA05.L46 grid; in two simulations, regional AGRIF grid refinement from 1/2˚ to 1/10˚ (VIKING10) is applied to the North Atlantic between 30˚ and ~80˚N. We also use two different atmospheric resolutions, Tco95.L91 (100km) and Tco319L137 (31 km) applied globally. The three combinations studied are: (1) coarse ocean and atmosphere, (2) refined ocean but coarse atmosphere, and (3) both components in the high-resolution configuration. Ocean grid refinement in regions of complex dynamics, such as the Gulf Stream and North Atlantic Current, is essential to capture mesoscale variabilities. Air-sea interaction and in particular surface heat fluxes only benefit from the explicit representation of mesoscale eddies, when also using the high-resolution atmosphere capturing a wider range of, for instance, the temperature distributions. We examine the ocean and atmospheric mean state changes over the North Atlantic and find significant changes: The Atlantic Meridional Overturning Circulation strengthens as we move to higher ocean and atmospheric resolution. Most parts of the North Atlantic Ocean surface become warmer and saltier in the high-resolution ocean configuration, but with the finer atmospheric grid, this warming reduces and transforms into a colder and fresher mean state. The surface cooling with increasing atmospheric resolution is a result of a reduced TOA imbalance. The mid-depth (500-1200m) ocean experiences strong cooling of more than 2˚C especially in the subtropics with the grid refinement in the ocean, a difference that is considerably weaker when also refining the atmosphere. The cooling in the subtropics has two reasons, a stronger gyre-gyre interaction mixing more subpolar water into the subtropical gyre and intensified deep mixing in the Labrador Sea (associated with a stronger overturning) in the high-resolution ocean compared to the coarser one. Meridional volume and heat transports in the subtropical North Atlantic exhibit significant differences of up to 2-2.5 Sv with the change in resolution, which also suggests an influence by model resolution in the ocean and the air-sea interaction processes. With a higher ocean resolution, the oceanic heat transport into the Arctic increases by 0.15 PW at 62°N, causing a reduction of Arctic sea ice. Increasing the atmospheric resolution causes an expansion of Arctic sea ice, consistent with the overall surface cooling, but also changes the distribution of sea-ice thickness with thicker ice north of Greenland and thinner ice toward Russia, consistent with observations. Overall, the changes in the mean state of the ocean and atmosphere, as well as the feedback processes involved, will be discussed in this presentation, which we hope also benefits other modelling groups.
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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 | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».