3.6.4 The Antarctic Meridional Over

3.6.4 The Antarctic Meridional Overturning Circulation
Sinking of AABW near Antarctica supplies about half of the deep and abyssal waters in the global ocean (Orsi et al., 1999). AABW spreads northward as part of the global overturning circulation and ventilates the bottom-most portions of much of the ocean. Observed widespread warming of AABW in recent decades (Section 3.5.4) implies a concomitant reduction in its northward spread. Reductions of 1 to 4 Sv in northward transports of AABW across 24°N have been estimated by geostrophic calculations using repeat oceanographic section data between 1981 and 2010 in the North Atlantic Ocean (Johnson et al., 2008b; Frajka-Williams et al., 2011) and between 1985 and 2005 in the North Pacific (Kouketsu et al., 2009). A global full-depth ocean data assimilation study shows a reduction of northward AABW flow across 35°S of >2 Sv in the South Pacific starting around 1985 and >1 Sv in the western South Atlantic since around 1975 (Kouketsu et al., 2011). This reduction is consistent with the contraction in volume of AABW (Purkey and Johnson, 2012) discussed in Section 3.5.4.
Several model studies have suggested that changes in wind stress over the Southern Ocean (Section 3.4) may drive a change in the Southern Ocean overturning circulation (e.g., Le Quéré et al., 2007). A recent analysis of changes in chlorofluorocarbon (CFC) concentrations in the Southern Ocean supports the idea that the overturning cell formed by upwelling of deep water and sinking of intermediate waters has slowed, but does not quantify the change in transport (Waugh et al., 2013).
3.6.5 Water Exchange Between Ocean Basins
3.6.5.1 The Indonesian Throughflow
The transport of water from the Pacific to the Indian Ocean via the Indonesian archipelago is the only low-latitude exchange between oceans, and is significant because it is a fluctuating sink/source for very warm tropical water in the two oceans. The Indonesian Throughflow (ITF) transport has been estimated from hydrographic and XBT transects between Australia and Indonesia, and as a synthesis of these together with satellite altimetry, wind stress, and other data (Wunsch, 2010), and from moorings in the principal Indonesian passages. The most comprehensive observations were obtained in 2004–2006 in three passages by the INSTANT mooring array (Sprintall et al., 2009), and show a westward transport of 15.0 (±4) Sv. For the main passage, Makassar Strait, Susanto et al. (2012) find 13.3 (±3.6) Sv in the period 2004–2009, with small year-to-year differences. On a longer time scale, the Wunsch (2010) estimate for 1992–2007 was 11.5 Sv (±2.4) westward, and thus consistent with INSTANT. Wainwright et al. (2008) analyzed data between Australia and Indonesia beginning in the early 1950s, and found a change in the slope of the thermocline for data before and after 1976, indicating a decrease in geostrophic transport by 23%, consistent with a weakening of the tradewinds (e.g.,
285
3
Observations: Ocean Chapter 3
Vecchi et al. (2006), who described a downward trend in the Walker circulation since the late 19th century). Other transport estimates based on the IX1 transect show correlation with ENSO variability (Potemra and Schneider, 2007) and no significant trend for the period since 1984 having continuous sampling along IX1 (Sprintall et al., 2002). Overall, the limited evidence provides low confidence that a trend in ITF transport has been observed.
3.6.5.2 The Antarctic Circumpolar Current
There is medium confidence that the westerly winds in the Southern Ocean have increased since the early 1980s (Section 3.4.4), associated with a positive trend in the SAM (Marshall, 2003); also see Sections 3.4.4 and 3.6.3). Although a few observational studies have found evidence for correlation between SAM and ACC transport on subseasonal to interannual scales (e.g., Hughes et al., 2003; Meredith et al., 2004), there is no significant observational evidence of an increase in ACC transport associated with the multi-decadal trend in wind forcing over the Southern Ocean. Repeat hydrographic sections spread unevenly over 35 years in Drake Passage (e.g., Cunningham et al., 2003; Koshlyakov et al., 2007, 2011; Gladyshev et al., 2008), south of Africa (Swart et al., 2008) and south of Australia (Rintoul et al., 2002) reveal moderate variability but no significant trends in these sparse and discontinuous records. A comparison of recent Argo data and a long-term climatology showed that the slope of density surfaces (hence baroclinic transport) associated with the ACC had not changed in recent decades (Böning et al., 2008). Eddy-resolving models suggest the ACC transport is relatively insensitive to trends in wind forcing, consistent with the ACC being in an “eddy-saturated” state where increases in wind forcing are compensated by changes in the eddy field (Hallberg and Gnanadesikan, 2006; Farneti et al., 2010; Spence et al., 2010). While there is limited evidence for (or against) multi-decadal changes in transport of the ACC, observations of changes in temperature, salinity and SSH indicate the current system has shifted poleward (medium confidence) (Böning et al., 2008; Gille, 2008; Morrow et al., 2008; Sokolov and Rintoul, 2009; Kazmin, 2012).
3.6.5.3 North Atlantic/Nordic Seas Exchange
There is no observational evidence of changes during the past two decades in the flow across the Greenland–Scotland Ridge, which connects the North Atlantic with the Norwegian and Greenland Seas. Direct current measurements since the mid-1990s have not shown any significant trends in volume transport for any of the three inflow branches (Østerhus et al., 2005; Hansen et al., 2010; Mauritzen et al., 2011; Jónsson and Valdimarsson, 2012).
The two primary pathways for the deep southward overflows across the Greenland–Scotland Ridge are the Denmark Strait and Faroe Bank Channel. Moored measurements of the Denmark Strait overflow demonstrate significant interannual transport variations (Macrander et al., 2005; Jochumsen et al., 2012), but the time series is not long enough to detect a multi-decadal trend. Similarly, a 10-year time series of moored measurements in the Faroe Bank channel (Olsen et al., 2008) does not show a trend in transport.
3.6.6 Conclusions
Recent observations have greatly increased the knowledge of the amplitude of variability in major ocean circulation systems on time scales from years to decades. It is very likely that the subtropical gyres in the North Pacific and South Pacific have expanded and strengthened since 1993, but it is about as likely as not that this reflects a decadal oscillation linked to changes in wind forcing, including changes in winds associated with the modes of climate variability. There is no evidence for a long-term trend in the AMOC amplitude, based on a decade of continuous observations plus several decades of sparse hydrographic transects, or in the longer records of components of the AMOC such as the Florida Current (since 1965), although there are large interannual fluctuations. Nor is there evidence of a trend in the transports of the ITF (over about 20 years), the ACC (about 30 years sparsely sampled), or between the Atlantic and Nordic Seas (about 20 years). Given the short duration of direct measurements of ocean circulation, we have very low confidence that multi-decadal trends can be separated from decadal variability.

Kết quả (Việt) 1:

3.6.4 Meridional Nam cực đảo lộn lưu thôngĐánh chìm AABW gần Antarctica cung cấp khoảng một nửa các vùng nước sâu và abyssal trong đại dương toàn cầu (Orsi và ctv., 1999). AABW lây lan về phía bắc là một phần của toàn cầu đảo lộn lưu thông và ventilates dưới cùng-hầu hết các phần của phần lớn các đại dương. Quan sát phổ biến rộng rãi sự nóng lên của AABW trong thập kỷ gần đây (phần 3.5.4) ngụ ý một giảm đồng thời trong của nó lây lan về phía bắc. Cắt giảm 1-4 Sv trong tàu vận tải về phía bắc của AABW trên 24 ° N có được ước tính của geostrophic tính toán bằng cách sử dụng dữ liệu lặp lại Hải dương học phần giữa năm 1981 và năm 2010 ở Bắc Đại Tây Dương (Johnson et al., 2008b; Frajka-Williams et al., năm 2011) và từ năm 1985 tới năm 2005 ở Bắc Thái Bình Dương (Kouketsu et al., 2009). Một toàn cầu đầy đủ độ sâu đại dương dữ liệu đồng hóa nghiên cứu cho thấy một sự giảm của dòng chảy AABW về phía bắc trên 35 ° S của > 2 Sv ở Nam Thái Bình Dương bắt đầu khoảng năm 1985 và > 1 Sv ở phía Tây Nam Đại Tây Dương từ khoảng năm 1975 (Kouketsu và ctv., năm 2011). Sự sụt giảm này là phù hợp với co trong tập của AABW (Purkey và Johnson, 2012) thảo luận trong phần 3.5.4. Một số mô hình nghiên cứu đã gợi ý rằng những thay đổi trong gió căng thẳng qua Nam Đại dương (phần 3.4) có thể lái xe một sự thay đổi ở Nam Dương đảo lộn lưu thông (ví dụ như, Le Quéré et al., 2007). Một phân tích gần đây của các thay đổi trong nồng độ chlorofluorocarbon (CFC) ở phía Nam Dương hỗ trợ ý tưởng rằng các tế bào overturning thành lập bởi upwelling nước sâu và đánh chìm nước trung gian đã làm chậm lại, nhưng không phải định lượng sự thay đổi trong giao thông vận tải (Waugh và ctv., 2013).3.6.5 nước trao đổi giữa các lòng chảo đại dương3.6.5.1 Throughflow Indonesia The transport of water from the Pacific to the Indian Ocean via the Indonesian archipelago is the only low-latitude exchange between oceans, and is significant because it is a fluctuating sink/source for very warm tropical water in the two oceans. The Indonesian Throughflow (ITF) transport has been estimated from hydrographic and XBT transects between Australia and Indonesia, and as a synthesis of these together with satellite altimetry, wind stress, and other data (Wunsch, 2010), and from moorings in the principal Indonesian passages. The most comprehensive observations were obtained in 2004–2006 in three passages by the INSTANT mooring array (Sprintall et al., 2009), and show a westward transport of 15.0 (±4) Sv. For the main passage, Makassar Strait, Susanto et al. (2012) find 13.3 (±3.6) Sv in the period 2004–2009, with small year-to-year differences. On a longer time scale, the Wunsch (2010) estimate for 1992–2007 was 11.5 Sv (±2.4) westward, and thus consistent with INSTANT. Wainwright et al. (2008) analyzed data between Australia and Indonesia beginning in the early 1950s, and found a change in the slope of the thermocline for data before and after 1976, indicating a decrease in geostrophic transport by 23%, consistent with a weakening of the tradewinds (e.g., 2853Observations: Ocean Chapter 3Vecchi et al. (2006), who described a downward trend in the Walker circulation since the late 19th century). Other transport estimates based on the IX1 transect show correlation with ENSO variability (Potemra and Schneider, 2007) and no significant trend for the period since 1984 having continuous sampling along IX1 (Sprintall et al., 2002). Overall, the limited evidence provides low confidence that a trend in ITF transport has been observed.3.6.5.2 The Antarctic Circumpolar CurrentThere is medium confidence that the westerly winds in the Southern Ocean have increased since the early 1980s (Section 3.4.4), associated with a positive trend in the SAM (Marshall, 2003); also see Sections 3.4.4 and 3.6.3). Although a few observational studies have found evidence for correlation between SAM and ACC transport on subseasonal to interannual scales (e.g., Hughes et al., 2003; Meredith et al., 2004), there is no significant observational evidence of an increase in ACC transport associated with the multi-decadal trend in wind forcing over the Southern Ocean. Repeat hydrographic sections spread unevenly over 35 years in Drake Passage (e.g., Cunningham et al., 2003; Koshlyakov et al., 2007, 2011; Gladyshev et al., 2008), south of Africa (Swart et al., 2008) and south of Australia (Rintoul et al., 2002) reveal moderate variability but no significant trends in these sparse and discontinuous records. A comparison of recent Argo data and a long-term climatology showed that the slope of density surfaces (hence baroclinic transport) associated with the ACC had not changed in recent decades (Böning et al., 2008). Eddy-resolving models suggest the ACC transport is relatively insensitive to trends in wind forcing, consistent with the ACC being in an “eddy-saturated” state where increases in wind forcing are compensated by changes in the eddy field (Hallberg and Gnanadesikan, 2006; Farneti et al., 2010; Spence et al., 2010). While there is limited evidence for (or against) multi-decadal changes in transport of the ACC, observations of changes in temperature, salinity and SSH indicate the current system has shifted poleward (medium confidence) (Böning et al., 2008; Gille, 2008; Morrow et al., 2008; Sokolov and Rintoul, 2009; Kazmin, 2012). 3.6.5.3 North Atlantic/Nordic Seas Exchange
There is no observational evidence of changes during the past two decades in the flow across the Greenland–Scotland Ridge, which connects the North Atlantic with the Norwegian and Greenland Seas. Direct current measurements since the mid-1990s have not shown any significant trends in volume transport for any of the three inflow branches (Østerhus et al., 2005; Hansen et al., 2010; Mauritzen et al., 2011; Jónsson and Valdimarsson, 2012).
The two primary pathways for the deep southward overflows across the Greenland–Scotland Ridge are the Denmark Strait and Faroe Bank Channel. Moored measurements of the Denmark Strait overflow demonstrate significant interannual transport variations (Macrander et al., 2005; Jochumsen et al., 2012), but the time series is not long enough to detect a multi-decadal trend. Similarly, a 10-year time series of moored measurements in the Faroe Bank channel (Olsen et al., 2008) does not show a trend in transport.
3.6.6 Conclusions
Recent observations have greatly increased the knowledge of the amplitude of variability in major ocean circulation systems on time scales from years to decades. It is very likely that the subtropical gyres in the North Pacific and South Pacific have expanded and strengthened since 1993, but it is about as likely as not that this reflects a decadal oscillation linked to changes in wind forcing, including changes in winds associated with the modes of climate variability. There is no evidence for a long-term trend in the AMOC amplitude, based on a decade of continuous observations plus several decades of sparse hydrographic transects, or in the longer records of components of the AMOC such as the Florida Current (since 1965), although there are large interannual fluctuations. Nor is there evidence of a trend in the transports of the ITF (over about 20 years), the ACC (about 30 years sparsely sampled), or between the Atlantic and Nordic Seas (about 20 years). Given the short duration of direct measurements of ocean circulation, we have very low confidence that multi-decadal trends can be separated from decadal variability.

Kết quả (Việt) 2:

3.6.4 Cực Meridional đảo lộn Circulation
chìm của AABW gần Nam Cực cung cấp khoảng một nửa trong số các vùng biển sâu và biển thẳm trong đại dương toàn cầu (Orsi et al., 1999). AABW lây lan về phía bắc như là một phần của sự lưu thông đảo lộn toàn cầu và ventilates phía dưới hầu hết các phần của nhiều đại dương. Nóng lên phổ biến quan sát của AABW trong những thập kỷ gần đây (mục 3.5.4) suy giảm đồng thời ở phía bắc lây lan của nó. Cắt giảm 1-4 Sv trong vận chuyển về phía bắc của AABW trên 24 ° N đã được ước tính bằng cách tính toán geostrophic sử dụng phần dữ liệu hải dương học lặp lại giữa năm 1981 và 2010 ở Bắc Đại Tây Dương (Johnson et al, 2008b;.. Frajka-Williams et al, 2011) và từ năm 1985 đến năm 2005 ở miền Bắc Thái Bình Dương (Kouketsu et al., 2009). Một nghiên cứu đồng hóa dữ liệu đại dương đầy đủ sâu sắc toàn cầu cho thấy một sự giảm của dòng AABW phía bắc trên 35 ° S> 2 Sv ở Nam Thái Bình Dương bắt đầu từ khoảng năm 1985 và> 1 Sv ở miền Tây Nam Đại Tây Dương kể từ khoảng năm 1975 (Kouketsu et al., 2011 ). Mức giảm này là phù hợp với sự co trong khối lượng của AABW (Purkey và Johnson, 2012) thảo luận trong mục 3.5.4.
Một số nghiên cứu mô hình đã gợi ý rằng những thay đổi ứng suất gió trên vùng biển phía Nam (Phần 3.4) có thể lái xe một sự thay đổi trong Nam đảo lộn dòng hải lưu (ví dụ, Le Quéré et al., 2007). Một phân tích gần đây của những thay đổi trong chlorofluorocarbon (CFC) nồng độ ở Nam Đại Dương hỗ trợ ý tưởng rằng các tế bào đảo lộn hình thành bởi trào lên nước sâu và chìm của nước trung gian đã chậm lại, nhưng không xác định số lượng các thay đổi trong vận tải (Waugh et al., 2013).
3.6.5 Trao đổi nước giữa các lưu vực Dương
3.6.5.1 Indonesia throughflow
Việc vận chuyển từ Thái Bình Dương với Ấn Độ Dương qua các quần đảo Indonesia là việc trao đổi ở vĩ độ thấp chỉ giữa đại dương, và là quan trọng bởi vì nó là một biến động chìm / nguồn nước nhiệt đới rất ấm áp giữa hai đại dương. Indonesia throughflow (ITF) vận tải đã được ước lượng từ thủy văn và XBT cắt ngang giữa Úc và Indonesia, và như là một tổng hợp của những vệ tinh cùng với altimetry, stress gió, và các dữ liệu khác (Wunsch, 2010), và từ phao neo ở Indonesia chính đoạn. Các quan sát toàn diện nhất thu được trong 2004-2006 trong ba đoạn bởi các mảng neo INSTANT (Sprintall et al., 2009), và hiển thị một giao thông phía tây của 15,0 (± 4) Sv. Đối với việc thông qua chính, eo biển Makassar, Susanto et al. (2012) tìm thấy 13,3 (± 3,6) Sv trong giai đoạn 2004-2009, với năm này sang năm khác biệt nhỏ. Trên một quy mô thời gian dài, các Wunsch (2010) ước tính cho 1992-2007 là 11,5 Sv (± 2,4) về phía tây, và do đó phù hợp với INSTANT. Wainwright et al. (2008) đã phân tích dữ liệu giữa Australia và Indonesia bắt đầu từ đầu những năm 1950, và tìm thấy một sự thay đổi trong độ dốc của các thermocline cho dữ liệu trước và sau năm 1976, cho thấy sự sụt giảm trong vận chuyển geostrophic 23%, phù hợp với sự yếu đi của tradewinds ( ví dụ,
285
3
Quan sát: Dương Chương 3
Vecchi et al (2006), người đã mô tả một xu hướng giảm trong lưu thông Walker kể từ cuối thế kỷ 19).. Ước tính vận chuyển khác dựa trên IX1 lát cắt chương trình tương quan với biến đổi ENSO (Potemra và Schneider, 2007) và không có xu hướng quan trọng cho giai đoạn từ năm 1984 có liên tục lấy mẫu cùng IX1 (Sprintall et al., 2002). Nhìn chung, các bằng chứng hạn chế cung cấp độ tin cậy thấp là một xu hướng vận tải ITF đã được quan sát thấy.
3.6.5.2 Nam Cực Circumpolar hiện tại
có sự tự tin vừa thấy gió tây ở Nam Đại Dương đã tăng kể từ đầu năm 1980 (Phần 3.4.4), kết hợp với một xu hướng tích cực trong SAM (Marshall, 2003); cũng xem Phần 3.4.4 và 3.6.3). Mặc dù một vài nghiên cứu quan sát đã tìm thấy bằng chứng cho mối tương quan giữa SAM và ACC vận chuyển trên subseasonal để cân động lớn (ví dụ như, Hughes et al, 2003;.. Meredith et al, 2004), không có bằng chứng quan sát quan trọng của sự gia tăng vận chuyển ACC kết hợp với các xu hướng đa tuần mười ngày trong gió buộc trên các vùng biển phía Nam. Phần thủy Lặp lại lan truyền không đồng đều trên 35 năm trong Drake Passage (ví dụ, Cunningham et al, 2003;. Koshlyakov et al, 2007, 2011;.. Gladyshev et al, 2008) (. Swart et al, 2008), phía nam của châu Phi và phía nam của Australia (Rintoul et al., 2002) cho thấy sự thay đổi vừa phải nhưng không có xu hướng quan trọng trong các hồ sơ thưa thớt và không liên tục. Một so sánh các dữ liệu Argo gần đây và một khí hậu dài hạn cho thấy độ dốc của bề mặt mật độ (vì vận chuyển baroclinic) liên kết với các ACC đã không thay đổi trong nhiều thập kỷ gần đây (Boning et al, 2008.). Mô hình Eddy-giải quyết các đề nghị vận chuyển ACC là tương đối không nhạy cảm với xu hướng trong gió buộc, phù hợp với các ACC ở trong một "dòng xoáy bão hòa" nhà nước nơi tăng trong gió buộc được bồi thường bởi những thay đổi trong lĩnh vực xoáy (Hallberg và Gnanadesikan, 2006; . Farneti et al, 2010; Spence et al, 2010).. Trong khi có rất ít bằng chứng cho (hoặc chống lại) thay đổi nhiều trong thập kỷ trong giao thông vận tải của ACC, quan sát những thay đổi về nhiệt độ, độ mặn và SSH cho thấy các hệ thống hiện tại đã chuyển về phía cực (sự tự tin vừa) (Boning et al, 2008;. Gille, 2008; Morrow et al, 2008;. Sokolov và Rintoul, 2009; Kazmin, 2012).
3.6.5.3 Bắc Đại Tây Dương / Bắc Âu Seas Trao đổi
Không có bằng chứng quan sát những thay đổi trong suốt hai thập kỷ qua trong dòng chảy trên Greenland-Scotland Ridge , nối Bắc Đại Tây Dương với Biển Na Uy và Greenland. Đo hiện trực tiếp kể từ giữa những năm 1990 đã không thể hiện bất kỳ xu hướng quan trọng trong vận chuyển khối lượng cho bất kỳ của các chi nhánh ba dòng (Østerhus et al, 2005;.. Hansen et al, 2010;. Mauritzen et al, 2011; Jonsson và Valdimarsson, 2012).
Hai con đường chính cho tràn xuống phía nam sâu trên Greenland-Scotland Ridge là eo biển Đan Mạch và Faroe Bank Channel. Đo được neo đậu của các tràn eo biển Đan Mạch hiện biến thể vận chuyển động theo ý nghĩa (Macrander et al, 2005;.. Jochumsen et al, 2012), nhưng chuỗi thời gian không đủ dài để phát hiện một xu hướng đa trong thập kỷ. Tương tự như vậy, một chuỗi thời gian 10 năm của phép đo được neo đậu tại các kênh Faroe Bank (Olsen et al., 2008) không cho thấy một xu hướng trong giao thông vận tải.
3.6.6 Kết luận
quan sát gần đây đã tăng lên rất nhiều kiến thức về biên độ của biến đổi trong chính hệ thống tuần hoàn đại dương trên quy mô thời gian từ năm đến vài thập kỷ. Nó rất có khả năng rằng gyres cận nhiệt đới ở phía Bắc Thái Bình Dương và Nam Thái Bình Dương đã mở rộng và củng cố từ năm 1993, nhưng đó là về như thể là không rằng điều này phản ánh một dao động trong thập kỷ liên quan đến những thay đổi trong gió buộc, bao gồm cả những thay đổi trong gió kết hợp với các chế độ của biến đổi khí hậu. Không có bằng chứng cho một xu hướng dài hạn trong biên độ AMOC, dựa trên một thập kỷ của các quan sát liên tục cộng với vài thập kỷ của lát cắt thủy thưa thớt, hoặc trong các hồ sơ còn các thành phần của AMOC như Florida hiện tại (từ năm 1965), mặc dù có những biến động lớn động lớn. Cũng không có bằng chứng của một xu hướng trong vận tải của ITF (trên 20 năm), các ACC (lấy mẫu khoảng 30 năm thưa thớt), hoặc giữa Đại Tây Dương và Bắc Âu Seas (khoảng 20 năm). Với thời gian ngắn của các phép đo trực tiếp lưu thông biển, chúng tôi có sự tự tin rất thấp mà xu hướng đa trong thập kỷ có thể được tách ra từ biến thiên tuần mười ngày.