Sub‐Seasonal Forcing Drives Year‐To‐Year Variations of Southern Ocean Primary Productivity
Sub‐Seasonal Forcing Drives Year‐To‐Year Variations of Southern Ocean Primary Productivity
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季节性强迫驱动南大洋初级生产力年际变化
DOI：
10.1029/2022gb007329
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发表时间：
2022
影响因子：
5.2
通讯作者：
Talley, Lynne D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Prend, Channing J.;Keerthi, M. G.;Lévy, Marina;Aumont, Olivier;Gille, Sarah T.;Talley, Lynne D.
南大洋初级生产力在全球海洋地球化学循环中起着关键作用。虽然浮游植物生产的季节性一直受到关注，但在南极绕极流的大片区域，非季节性波动超过了季节性周期的幅度。这种非季节性变化包括从次季节性（<3个月）到多年（>1年）的广泛时间尺度，所有这些都可以投射到年平均值上。然而，表层叶绿素（SCh）的年际变化，浮游植物生物量的代理，通常归因于与南方环形模式（SAM）相关的海洋环流变化，这隐含地假设亚季节变化在长时间尺度上平均接近零。在这里，我们通过将时间序列分解方法应用于卫星导出的SCh l来测试这一假设，以便将低频和高频对非季节性变化的贡献分开。我们发现，在南大洋的大部分地区，SCh的年际变化主要是由亚季节分量控制的，这与SAM没有很强的相关性。多年分量虽然与SAM相关，但仅占SCh总方差的10%左右。这表明，年平均SChl的变化与小尺度的间歇性强迫有关，而不是低频气候变率，因此在大区域内不保持相关性。
Primary productivity in the Southern Ocean plays a key role in global biogeochemical cycles. While much focus has been placed on phytoplankton production seasonality, non‐seasonal fluctuations exceed the amplitude of the seasonal cycle across large swaths of the Antarctic Circumpolar Current. This non‐seasonal variability comprises a broad range of timescales from sub‐seasonal (<3 months) to multi‐annual (>1 year), all of which can project onto the annual mean value. However, year‐to‐year variations of surface chlorophyll (SChl), a proxy for phytoplankton biomass, are typically attributed to ocean circulation changes associated with the Southern Annular Mode (SAM), which implicitly assumes that sub‐seasonal variability averages to near‐zero over long timescales. Here, we test this assumption by applying a timeseries decomposition method to satellite‐derived SChl in order to separate the low‐frequency and high‐frequency contributions to the non‐seasonal variability. We find that throughout most of the Southern Ocean, year‐to‐year SChl variations are dominated by the sub‐seasonal component, which is not strongly correlated with the SAM. The multi‐annual component, while correlated with the SAM, only accounts for about 10% of the total SChl variance. This suggests that changes in annual mean SChl are related to intermittent forcing at small scales, rather than low‐frequency climate variability, and thus do not remain correlated over large regions.
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DOI：
10.31223/osf.io/bmex8
发表时间：
2019-07
期刊：
Journal of Geophysical Research: Oceans
影响因子：
--
作者：
T. Uchida;D. Balwada;R. Abernathey;C. Prend;E. Boss;S. Gille
通讯作者：
T. Uchida;D. Balwada;R. Abernathey;C. Prend;E. Boss;S. Gille
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DOI：
10.1029/2018jc014059
发表时间：
2019
期刊：
Journal of Geophysical Research. Oceans
影响因子：
--
作者：
L. Talley;I. Rosso;I. Kamenkovich;M. Mazloff;J. Wang;E. Boss;A. Gray;K. Johnson;R. Key;S. Riser;N. Williams;J. Sarmiento
通讯作者：
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影响因子：
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作者：
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通讯作者：
Abernathey, Ryan P.
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DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
Ocean Science (OS)
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
C. Menkes
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DOI：
--
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
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M. Grenier;A. Penna;T. Trull
通讯作者：
T. Trull