Impact of Atmospheric Forcing on Antarctic Continental Shelf Water Masses
Impact of Atmospheric Forcing on Antarctic Continental Shelf Water Masses
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大气强迫对南极大陆架水团的影响
DOI：
10.1175/jpo-d-12-0172.1
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发表时间：
2013
影响因子：
3.5
通讯作者：
Petty A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Petty A
南极大陆架海域的特点是水体温度呈双峰分布，阿蒙森海和别林斯高晋海被极地周围的深水淹没，比威德尔海和罗斯海普遍存在的冷大陆架沃茨高几摄氏度。这种双峰分布可能是由大气强迫、海洋动力学、海洋和冰反馈或这些因素的某种组合的差异造成的。在这项研究中，一个高度简化的海冰混合层耦合模式的发展，以调查控制这种情况的物理过程。根据区域大气强迫和参数选择的10年模拟表明，在冬季的威德尔海水柱完全destratification，形成冷，相对含盐的货架沃茨，而阿蒙森海冬季混合层仍然较浅，让一层深的温水坚持。应用威德尔大气强迫阿蒙森海模式destratives的水柱两年后，和应用阿蒙森强迫威德尔海模式的结果在一个较浅的稳态冬季混合层，不再destratives的水柱。这表明，仅大气强迫的区域差异就足以解释南极大陆架-海洋温度的双峰分布。混合层深度的模式预测是最敏感的空气温度强迫，但在所有的强迫开关，以防止破坏威德尔海水柱。
The Antarctic continental shelf seas feature a bimodal distribution of water mass temperature, with the Amundsen and Bellingshausen Seas flooded by Circumpolar Deep Water that is several degrees Celsius warmer than the cold shelf waters prevalent in the Weddell and Ross Seas. This bimodal distribution could be caused by differences in atmospheric forcing, ocean dynamics, ocean and ice feedbacks, or some combination of these factors. In this study, a highly simplified coupled sea ice–mixed layer model is developed to investigate the physical processes controlling this situation. Under regional atmospheric forcings and parameter choices the 10-yr simulations demonstrate a complete destratification of the Weddell Sea water column in winter, forming cold, relatively saline shelf waters, while the Amundsen Sea winter mixed layer remains shallower, allowing a layer of deep warm water to persist. Applying the Weddell atmospheric forcing to the Amundsen Sea model destratifies the water column after two years, and applying the Amundsen forcing to the Weddell Sea model results in a shallower steady-state winter mixed layer that no longer destratifies the water column. This suggests that the regional difference in atmospheric forcings alone is sufficient to account for the bimodal distribution in Antarctic shelf-sea temperatures. The model prediction of mixed layer depth is most sensitive to the air temperature forcing, but a switch in all forcings is required to prevent destratification of the Weddell Sea water column.
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