Changes in Pacific Ocean circulatio

Changes in Pacific Ocean circulation over the past two decades since 1993, observed with medium to high confidence, include intensification of the North Pacific subpolar gyre, the South Pacific subtropical gyre, and the subtropical cells, plus expansion of the North Pacific subtropical gyre and a southward shift of the ACC. It is likely that these wind-driven changes are predominantly due to interannual-to-decadal variability, and in the case of the subtropical cells represent reversal of earlier multi-decadal change. Sustained time series of wind stress forcing and ocean circulation will permit increased skill in separating interannual and decadal variability from long-term trends (e.g., Zhang and Church, 2012).
3.6.3 The Atlantic Meridional Overturning Circulation
The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) consists of an upper limb with net northward transport between the surface and approximately 1200 m depth, and a lower limb of denser, colder, fresher waters returning southward between 1200 m and 5000 m. The AMOC is responsible for most of the meridional transport of heat and carbon by the mid-latitude NH ocean and associated with the production of about half of the global ocean’s deep waters in the northern North Atlantic. Coupled climate models find that a slowdown of the AMOC in the next decades is very likely, though with uncertain magnitude (Section 11.3.3.3). Observations of the AMOC are directed toward detecting possible long-term changes in its amplitude, its northward energy transport, and in the ocean’s capacity to absorb excess heat and greenhouse gases, as well as characterizing short-term variability and its relationship to changes in forcing.
Presently, variability in the full AMOC and meridional heat flux are being estimated on the basis of direct observations at 26.5°N by the RAPID/MOCHA array (Cunningham et al., 2007; Kanzow et al., 2007; Johns et al., 2011). The array showed a mean AMOC magnitude of 18 ± 1.0 Sv (±1 standard deviation of annual means) between April 2004 and April 2009, with 10-day values ranging from 3 to 32 Sv (McCarthy et al., 2012). Earlier estimates of AMOC strength from five shipboard expeditions over 47 years at 24°N (Bryden et al., 2005) were in the range of variability seen by RAPID/MOCHA. For the 1-year period 1 April 2009 to 31 March 2010, the AMOC mean strength decreased to 12.8 Sv. This decrease was manifest in a shift of southward interior transport from the deep layers to the upper 1000 m. Although the AMOC weakening in 2009/2010 was large, it subsequently rebounded and with the large year-to-year changes no trend is detected in the updated time-series (Figure 3.11b).
283
3
Observations: Ocean Chapter 3
2000 2002 2005 2007 2010 2012
−30
−20
−10
0
10
20
Year
Transport positive northward (Sv)
(b)
RAPID/MOCHA: 26oN: 17.5±3.8 Sv
41oN: 13.8±3.3 Sv
MOVE: 16oN: −20.3±4.8 Sv
Upper limb Lower limb
1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
20
25
30
35
40
45
50
Florida current transport (Sv)
Year
(a) NOAA Cable Sanford cable NOAA dropsonde NR dropsonde (offset by 2 Sv) BN dropsonde (offset by 2 Sv) Pegasus (RSMAS & NOAA) Pegasus as dropsonde
Figure 3.11 | (a) Volume transport in Sverdrups (Sv; where 1 Sv = 106 m3 s–1) of the Florida Current between Florida and the Bahamas, from dropsonde measurements (symbols) and cable voltages (continuous line), extending the time-series shown in Meinen et al. (2010) (b) Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) transport estimates (Sv): 1. RAPID/MOCHA (Rapid Climate Change programme / Meridional Ocean Circulation and Heatflux Array) at 26.5°N (red). The array monitors the top-to-bottom Atlantic wide circulation, ensuring a closed mass balance across the section, and hence a direct measure of the upper and lower limbs of the AMOC. 2. 41°N (black): An index of maximum AMOC strength from Argo float measurements in the upper 2000 m only, combined with satellite altimeter data. The lower limb is not measured. 3. Meridional Overturning Variability Experiment (MOVE) at 16°N (blue) measuring transport of North Atlantic Deep Water in the lower limb of the AMOC between 1100 m and 4800 m depth between the Caribbean and the mid-Atlantic Ridge. This transport is thought to be representative of maximum MOC variability based on model validation experiments. The temporal resolution of the three time series is 10 days for 16°N and 26°N and 1 month for 41°N. The data have been 3-month low-pass filtered. Means and standard deviations for the common period of 2 April 2004 to 1 April 2010 are 17.5 ± 3.8 Sv, 13.8 ± 3.3 Sv and –20.3 ± 4.8 Sv (negative indicating the southward lower limb) for 26.5°N, 41°N and 16°N respectively. The means over this period are indicated by the horizontal line on each time series.
284
Chapter 3 Observations: Ocean
3
Observations targeting one limb of the AMOC include Willis (2010) at 41°N combining velocities from Argo drift trajectories, Argo temperature/salinity profiles, and satellite altimeter data (Figure 3.11b). Here the upper limb AMOC magnitude is 15.5 Sv ± 2.4 from 2002 to 2009 (Figure 3.11b). This study suggests an increase in the AMOC strength by about 2.6 Sv from 1993 to 2010, though with low confidence because it is based on SSH alone in the pre-Argo interval of 1993–2001. At 16°N, geostrophic array-based estimates of the southward transport of the AMOC’s lower limb, in the depth range 1100 to 4700 m, have been made continuously since 2000 (Kanzow et al., 2008). These are the longest continuous measurements of the southward flow of NADW in the western basin. Whereas the period 2000 to mid-2009 suggested a downward trend (Send et al., 2011), the updated time series (Figure 3.11b) has no apparent trend. In the South Atlantic at 35°S, estimates of the AMOC upper limb were made using 27 high-resolution XBT transects (2002–2011) and Argo float data (Garzoli et al., 2013). The upperlimb AMOC magnitude was 18.1 Sv ± 2.3 (1 standard deviation based on cruise values), consistent with the NH estimates.
The continuous AMOC estimates at 16°N, 26.5°N and 41°N have time series of length 11, 7, and 9 years respectively (Figure 3.11b). All show a substantial variability of ~3 to 5 Sv for 3-month low-pass time series, with a peak-to-peak interannual variability of 5 Sv. The shortness of these time series and the relatively large interannual variability emerging in them suggests that trend estimates be treated cautiously, and no trends are seen at 95% confidence in any of the time series.
Continuous time series of AMOC components, longer than those of the complete system at 26.5°N, have been obtained using moored instrumentation. These include the inflow into the Arctic through Fram Strait (since 1997, Schauer and Beszczynska-Möller, 2009) and through the Barents Sea (since 1997, Ingvaldsen et al., 2004; Mauritzen et al., 2011), dense inflows across sills between Greenland and Scotland (since 1999 and 1995 respectively, Olsen et al., 2008; Jochumsen et al., 2012) and North Atlantic Deep Water carried southward within the Deep Western Boundary Current at 53°N (since 1997, Fischer et al., 2010) and at 39°N (Line W, since 2004, Toole et al., 2011). The longest time series of observations of ocean transport in the world (dropsonde and cable voltage measurements in the Florida Straits), extend from the mid-1960s to the present (Meinen et al., 2010), with small decadal variability of about 1 Sv and no evidence of a multi-decadal trend (Figure 3.11a). Similarly, none of the other direct, continuous transport estimates of single components of the AMOC exhibit long-term trends at 95% significance.
Indirect estimates of the annual average AMOC strength and variability can be made (Grist et al., 2009; Josey et al., 2009) from diapycnal transports driven by air–sea fluxes (NCEP-NCAR reanalysis fields from 1960 to 2007) or by inverse techniques (Lumpkin and Speer, 2007). Decadal fluctuations of up to 2 Sv are seen, but no trend. Consistent with Grist et al. (2009), the sea level index of the strength of the AMOC, based on several coherent western boundary tide gauge records between 39°N and 43°N at the American coast (Bingham and Hughes, 2009) shows no long-term trend from 1960 to 2007.
In summary, measurements of the AMOC and of circulation elements contributing to it, at various latitudes and covering different time
periods, agree that the range of interannual variability is 5 Sv (Figure 3.11b). These estimates do not have trends, in either the subtropical or the subpolar gyre. However, the observational record of AMOC variability is short, and there is insufficient evidence to support a finding of change in the transport of the AMOC.
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 over

Kết quả (Việt) 1:

Những thay đổi trong Thái Bình Dương lưu thông trong hai thập kỷ qua kể từ năm 1993, quan sát bằng các phương tiện để tự tin cao, bao gồm tăng cường vòng quanh cực bắc Thái Bình Dương, Nam Thái Bình Dương vòng quanh cận nhiệt đới, và các tế bào nhiệt đới, cộng với sự mở rộng của vòng quanh nhiệt đới bắc Thái Bình Dương và một sự thay đổi về phía nam của ACC Nó có khả năng rằng những thay đổi sức gió là chủ yếu do sự biến đổi interannual để decadal, và trong trường hợp của các tế bào nhiệt đới đại diện cho đảo ngược của sự thay đổi decadal đa trước đó. Duy trì thời gian series của gió căng thẳng buộc và dương lưu thông sẽ cho phép các kỹ năng tăng trong tách interannual và decadal biến đổi từ xu hướng dài hạn (ví dụ như, Zhang và nhà thờ, 2012).3.6.3 Meridional Đại Tây Dương đảo lộn lưu thôngCác Đại Tây Dương Meridional đảo lộn lưu thông (AMOC) bao gồm một chân tay trên với mạng giao thông vận tải về phía bắc từ bề mặt đến độ sâu khoảng 1200 m, và một chân tay thấp hơn của nước nặng, lạnh hơn, tươi quay về phía Nam từ 1200 m đến 5000 m. AMOC là chịu trách nhiệm đối với hầu hết việc vận chuyển meridional của nhiệt và Bon Dương NH giữa vĩ độ và kết hợp với sản xuất khoảng một nửa của đại dương toàn cầu của sâu vùng biển ở Bắc Bắc Đại Tây Dương. Mô hình khí hậu cùng tìm thấy một sự suy giảm của AMOC trong thập kỷ tiếp theo là rất có khả năng, mặc dù với cấp sao biểu kiến không chắc chắn (phần 11.3.3.3). Các quan sát của AMOC đang hướng về hướng phát hiện có thể thay đổi lâu dài trong biên độ của nó, vận chuyển năng lượng về phía bắc của nó, và trong khả năng của đại dương để hấp thụ nhiệt dư thừa và các khí nhà kính, cũng như characterizing ngắn hạn biến đổi và mối quan hệ của nó với những thay đổi trong buộc. Hiện nay, các biến đổi trong AMOC đầy đủ và thông lượng nhiệt meridional được được ước tính trên cơ sở các quan sát trực tiếp tại 26.5 ° N bởi mảng RAPID/MOCHA (Cunningham et al., 2007; Kanzow et al., 2007; Johns et al., năm 2011). Các mảng đã cho thấy một cấp sao biểu kiến AMOC có nghĩa là 18 ± 1,0 Sv (±1 độ lệch chuẩn của phương tiện hàng năm) từ tháng 4 năm 2004 đến tháng 4 năm 2009, với 10 ngày giá trị từ 3 tới 32 Sv (McCarthy và ctv., 2012). Ước tính trước đó của AMOC sức mạnh từ năm cuộc thám hiểm trên tàu hơn 47 tuổi tại 24 ° N (Bryden và ctv., 2005) đã trong phạm vi của biến đổi thấy bởi RAPID/MOCHA. Trong thời gian 1 năm 1 tháng 4 năm 2009 đến 31 tháng 3 năm 2010, AMOC có nghĩa là sức mạnh giảm xuống 12.8 Sv. Giảm này là hiển nhiên trong một thay đổi về phía nam giao thông vận tải nội thất từ các lớp sâu để phía trên 1000 m. Mặc dù sự suy yếu AMOC trong 2009/2010 là lớn, nó sau đó rebounded và với những thay đổi lớn-năm không có xu hướng được phát hiện trong thời gian Cập Nhật-series (hình 3.11b).2833Quan sát: Ocean chương 32000 năm 2002 2005 2007 2010 201230NHIỆT ĐỘ-20TỚI-1001020NămVận chuyển tích cực về phía Bắc (Sv)(b)Nhanh chóng/MOCHA: 26oN: 17.5±3.8 Sv41oN: 13.8±3.3 SvDi chuyển: 16oN: −20.3±4.8 SvChân tay trên thấp chi1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 201020253035404550Florida giao thông vận tải hiện tại (Sv) Năm (a) NOAA cáp Sanford cáp NOAA dropsonde NR dropsonde (bù đắp bởi 2 Sv) BN dropsonde (bù đắp bởi 2 Sv) Pegasus (RSMAS & NOAA) Pegasus là dropsondeCon số 3,11 | (a) khối lượng giao thông ở Sverdrups (Sv; nơi 1 Sv = 106 m3 s-1) của các Florida hiện tại giữa Florida và Bahamas, từ dropsonde đo lường (biểu tượng) và cáp điện áp (liên tục dòng), kéo dài thời gian-series Hiển thị trong Meinen et al. (2010) (b) Atlantic Meridional đảo lộn lưu thông (AMOC) vận chuyển ước tính (Sv): 1. nhanh chóng/MOCHA (chương trình nhanh chóng biến đổi khí hậu / Meridional Ocean lưu thông và Heatflux mảng) tại 26.5 ° N (màu đỏ). Các mảng theo dõi top-để-đáy Đại Tây Dương lưu thông rộng, đảm bảo một sự cân bằng khối lượng đóng trên phần, và do đó một trực tiếp đo lường của các chi trên và dưới của AMOC. 2. 41 ° N (đen): một chỉ số của tối đa sức mạnh AMOC từ Argo phao đo ở phía trên 2.000 m chỉ, kết hợp với dữ liệu đo độ cao vệ tinh. Chân tay thấp hơn không được đánh giá. 3. meridional Overturning biến đổi thử nghiệm (di chuyển) tại 16 ° N (màu xanh) đo vận chuyển nước sâu Bắc Đại Tây Dương ở chân tay thấp hơn của AMOC từ 1100 m đến độ sâu 4800 m giữa vùng biển Caribbe và sống núi giữa Đại Tây Dương. Vận tải này được cho là đại diện của tối đa biến đổi mộc dựa trên mô hình xác nhận thí nghiệm. Việc giải quyết thời gian thời gian ba loạt là 10 ngày cho 16 ° N và 26 ° N và 1 tháng cho 41 ° N. Các dữ liệu đã là 3-tháng thấp-pass lọc. Phương tiện và độ lệch chuẩn trong khoảng 2 tháng 4 năm 2004 đến tháng 1 năm 2010, phổ biến là 17,5 ± 3.8 Sv, 13,8 ± 3.3 Sv và –20.3 ± 4.8 Sv (tiêu cực chỉ ra chân tay thấp hơn về phía Nam) cho 26.5 ° N, 41 ° N và 16 ° N tương ứng. Có nghĩa là trong giai đoạn này được thể hiện bằng đường ngang trên mỗi chuỗi thời gian.284Quan sát chương 3: đại dương3Quan sát nhắm mục tiêu một chi của AMOC bao gồm Willis (2010) tại 41 ° N kết hợp vận tốc từ Argo trôi hnăm, Argo nhiệt độ/độ mặn cấu hình, và dữ liệu đo độ cao vệ tinh (hình 3.11b). Ở đây chân tay trên tầm quan trọng AMOC là 15,5 Sv ± 2.4 từ 2002 đến 2009 (hình 3.11b). Nghiên cứu này cho thấy sự gia tăng sức mạnh AMOC bởi khoảng 2,6 Sv từ năm 1993 đến năm 2010, mặc dù với mức tin cậy thấp vì nó được dựa trên SSH một mình trong khoảng thời gian trước Argo 1993-2001. Lúc 16 ° N, geostrophic ước tính dựa trên mảng của giao thông vận tải về phía nam của chân tay thấp hơn của AMOC, ở độ sâu khoảng 1100 đến 4700 m, đã được thực hiện liên tục kể từ năm 2000 (Kanzow và ctv., 2008). Đây là các phép đo dài nhất liên tục của dòng chảy về phía nam của NADW trong lưu vực phía tây. Trong khi giai đoạn 2000 tới giữa năm 2009 gợi ý một xu hướng giảm (gửi và ctv., 2011), dòng thời gian Cập Nhật (hình 3.11b) đã không có xu hướng rõ ràng. Ở Nam Đại Tây Dương tại 35 ° S, các ước tính của chân tay trên AMOC đã được thực hiện bằng cách sử dụng 27 độ phân giải cao XBT transects (2002-2011) và dữ liệu phao Argo (Garzoli và ctv., 2013). Upperlimb AMOC cấp sao biểu kiến là 18,1 Sv ± 2,3 (1 độ lệch chuẩn dựa trên hành trình giá trị), phù hợp với ước tính NH.AMOC liên tục ước tính lúc 16 ° N, 26.5 ° N và 41 ° N có chuỗi thời gian dài 11, 7 và 9 năm tương ứng (hình 3.11b). Tất cả Hiển thị một biến đổi đáng kể của ~ 3-5 Sv cho 3 tháng thông thấp thời gian series, với một sự biến đổi interannual cao điểm cao điểm của 5 Sv. Thở dốc những chuỗi thời gian và biến đổi tương đối lớn interannual đang nổi lên trong đó cho thấy rằng xu hướng ước tính được điều trị thận trọng, và không có xu hướng được thấy ở tin cậy 95% trong bất kỳ của dòng thời gian.Thời gian liên tục loạt các thành phần AMOC, dài hơn so với những người hoàn thành hệ thống tại 26.5 ° N, đã được thu được bằng cách sử dụng phương tiện neo đậu. Chúng bao gồm dòng vào Bắc cực thông qua eo biển Fram (từ năm 1997, Schauer và Beszczynska-Moller, 2009) và qua biển Barents (từ năm 1997, Ingvaldsen et al., năm 2004; Mauritzen et al., năm 2011), các luồng vào dày đặc trên ngưỡng cửa giữa Greenland và Scotland (từ năm 1999 và năm 1995, Olsen et al., năm 2008; Jochumsen et al., 2012) và nước sâu Bắc Đại Tây Dương về phía Nam trong vòng sâu Tây ranh giới hiện tại 53 ° N (từ năm 1997, Fischer et al., 2010) và lúc 39 ° N (dòng W, từ năm 2004, Toole et al., năm 2011). Dòng thời gian dài nhất của các quan sát của vận tải biển trên thế giới (dropsonde và cáp điện áp đo đạc trong eo biển Florida), kéo dài từ giữa thập niên 1960 để hiện tại (Meinen et al., 2010), với nhỏ decadal biến đổi của khoảng 1 Sv và có bằng chứng về một xu hướng đa decadal (hình 3.11a). Tương tự như vậy, không ai trong số khác vận tải trực tiếp, liên tục ước tính của các thành phần duy nhất của các xu hướng lâu dài AMOC triển lãm tại 95% ý nghĩa.Các ước tính gián tiếp của các biến sức mạnh AMOC trung bình hàng năm và có thể được thực hiện (tiêm độ của sợi et al., 2009; Josie et al., 2009) từ các tàu vận tải diapycnal hướng bằng máy-biển chất (NCEP-NCAR reanalysis lĩnh vực từ năm 1960 đến năm 2007) hoặc bằng kỹ thuật nghịch đảo (Sân bay Lumpkin và Speer, 2007). Decadal biến động của lên đến 2 Sv được nhìn thấy, nhưng không có xu hướng. Phù hợp với tiêm độ của sợi et al. (2009), mực nước biển chỉ số sức mạnh của AMOC, dựa trên một số ranh giới Tây mạch lạc thủy triều đánh giá hồ sơ giữa 39 ° N và 43 ° N ở bờ biển Mỹ (Bingham và Hughes, 2009) cho thấy không có xu hướng lâu dài từ năm 1960 đến năm 2007. Trong tóm tắt, đo lường của AMOC và lưu thông nguyên tố đóng góp cho nó, tại vĩ độ khác nhau và bao gồm thời gian khác nhau thời gian, đồng ý rằng phạm vi của các biến đổi interannual 5 Sv (hình 3.11b). Những ước tính không có xu hướng, hoặc là các cận nhiệt đới hay vòng quanh cực. Tuy nhiên, quan sát về biến đổi AMOC là ngắn, và có là không đủ bằng chứng để hỗ trợ một phát hiện của sự thay đổi trong giao thông vận tải của AMOC. 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 trên

Kết quả (Việt) 2:

Những thay đổi trong lưu thông Thái Bình Dương trong hai thập kỷ qua, kể từ năm 1993, quan sát với trung bình đến tin cậy cao, bao gồm tăng cường sự xoay tròn dưới địa cực Bắc Thái Bình Dương, xoay tròn cận nhiệt đới Nam Thái Bình Dương, và các tế bào cận nhiệt đới, cộng với sự mở rộng của vòng quanh nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương và một chuyển dịch về phía nam của ACC. Nó có khả năng rằng những thay đổi gió hướng chủ yếu là do biến trình-to-tuần mười ngày, và trong trường hợp của các tế bào cận nhiệt đới đại diện cho sự đảo ngược của sự thay đổi đa trong thập kỷ trước đó. Chuỗi thời gian kéo dài của stress gió buộc và hải lưu sẽ cho phép lấy tăng kỹ năng trong việc tách biến trình và trong thập kỷ từ những xu hướng dài hạn (ví dụ, Zhang và Giáo Hội, 2012).
3.6.3 Circulation Atlantic Meridional đảo lộn
The Atlantic Meridional đảo lộn Circulation (AMOC ) bao gồm một chi trên với vận chuyển về hướng bắc giữa bề mặt và khoảng 1.200 m chiều sâu, và một cánh dưới của dày đặc hơn, lạnh hơn, vùng nước ngọt trở về phía nam từ 1200 m và 5000 m. Các AMOC chịu trách nhiệm cho hầu hết các kinh tuyến vận chuyển nhiệt và carbon vào giữa vĩ độ NH đại dương và được gắn với sản xuất khoảng một nửa trong số các vùng biển sâu đại dương toàn cầu của khu vực phía Bắc Bắc Đại Tây Dương. Mô hình khí hậu cùng thấy rằng sự suy giảm của AMOC trong những thập kỷ tiếp theo là rất có thể, mặc dù với mức độ không chắc chắn (Phần 11.3.3.3). Nhận xét ​​của những AMOC hướng đều phát hiện những thay đổi dài hạn có thể có trong biên độ của nó, vận chuyển năng lượng về phía bắc của nó, và trong khả năng của đại dương để hấp thụ nhiệt và khí nhà kính quá mức, cũng như đặc trưng biến đổi ngắn hạn và mối quan hệ của nó với những thay đổi trong việc cưỡng chế .
Hiện nay, biến đổi trong AMOC đầy đủ và thông lượng nhiệt kinh tuyến đang được ước tính trên cơ sở quan sát trực tiếp tại 26,5 ° N bởi các mảng RAPID / Mocha (Cunningham et al, 2007;.. Kanzow et al, 2007; Johns et al. , 2011). Các mảng cho thấy một mức độ trung bình của AMOC 18 ± 1.0 Sv (± 1 độ lệch chuẩn của giá trị trung bình) giữa tháng 4 năm 2004 và tháng 4 năm 2009, với giá trị 10 ngày khác nhau, 3-32 Sv (McCarthy et al., 2012). Ước tính trước đó của sức mạnh AMOC từ năm cuộc thám hiểm trên tàu hơn 47 năm ở 24 ° N (Bryden et al., 2005) là trong phạm vi của biến đổi nhìn thấy bởi RAPID / Mocha. Đối với giai đoạn 1 năm 01 tháng 4 năm 2009 ngày 31 tháng Ba năm 2010, có nghĩa là sức mạnh AMOC giảm 12,8 Sv. Sự sụt giảm này đã được thể hiện trong một sự thay đổi của vận chuyển nội thất về phía nam của lớp sâu đến trên 1.000 m. Mặc dù sự suy yếu AMOC trong 2009/2010 đã lớn, nó sau đó trở lại và với năm năm đến lớn làm thay đổi xu hướng không được phát hiện trong thời gian cập nhật-series (hình 3.11b).
283
3
Quan sát: Dương Chương 3
2000 2002 2005 2007 2010 2012
-30
-20
-10
0
10
20
Năm
Giao thông vận tải tích cực về phía bắc (Sv)
(b)
RAPID / Mocha: 26oN: 17,5 ± 3,8 Sv
41oN: 13,8 ± 3,3 Sv
MOVE: 16oN: -20,3 ± 4.8 Sv
Upper chi Hạ chi
1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
20
25
30
35
40
45
50
Florida giao thông hiện nay (Sv)
Năm
(a) NOAA cáp Sanford cáp NOAA dropsonde NR dropsonde (bù đắp bởi 2 Sv) BN dropsonde (bù đắp bởi 2 Sv) Pegasus (RSMAS & NOAA) Pegasus như dropsonde
Hình 3.11 | (a) Khối lượng giao thông trong Sverdrups (Sv, trường hợp 1 Sv = 106 m3 s-1) của hiện tại Florida giữa Florida và Bahamas, từ đo dropsonde (ký hiệu) và cáp điện áp (dòng liên tục), kéo dài-series thời gian hiển thị trong Meinen et al. (2010) (b) Đại Tây Dương Meridional đảo lộn Circulation (AMOC) ước lượng vận chuyển (Sv): 1. RAPID / Mocha (Rapid chương trình biến đổi khí hậu / Meridional Dương lưu hành và Heatflux Array) ở 26,5 ° N (màu đỏ). Các mảng giám sát sự lưu hành rộng Atlantic top-to-bottom, bảo đảm cân bằng sinh khối khép kín qua mặt cắt, và do đó là một biện pháp trực tiếp của chi trên và dưới của AMOC. 2. 41 ° N (màu đen): Chỉ số sức mạnh AMOC tối đa từ các phép đo float Argo trong năm 2000 trên chỉ m, kết hợp với các dữ liệu đo độ cao vệ tinh. Các chi dưới không được đo lường. 3. Meridional đảo lộn Biến Experiment (MOVE) ở 16 ° N (màu xanh) vận chuyển đo của Bắc Đại Tây Dương nước sâu ở chi dưới của AMOC giữa 1.100 m và 4.800 m chiều sâu giữa các Caribbean và trung Đại Tây Dương Ridge. Vận chuyển này được cho là đại diện của sự biến MOC tối đa dựa trên các thí nghiệm mô hình xác nhận. Độ phân giải thời gian của loạt ba thời gian là 10 ngày đối với 16 ° N và 26 ° N và 1 tháng cho 41 ° N. Các dữ liệu đã được 3 tháng thấp qua lọc. Phương tiện và độ lệch chuẩn cho giai đoạn phổ biến của ngày 02 tháng 4 năm 2004 to 01 tháng 4 năm 2010 là 17,5 ± 3,8 Sv, 13,8 ± 3,3 Sv và -20,3 ± 4.8 Sv (tiêu cực cho thấy các chi phía nam thấp hơn) 26,5 ° N, 41 ° N và 16 ° N tương ứng. Các phương tiện trong giai đoạn này được chỉ định bởi các đường ngang trên mỗi chuỗi thời gian.
284
Chương 3 Quan sát: Ocean
3
Quan sát nhắm mục tiêu một chi của AMOC gồm Willis (2010) ở 41 ° N kết hợp vận tốc từ Argo quỹ đạo trôi, nhiệt độ Argo / độ mặn hồ sơ và dữ liệu vệ tinh đo độ cao (hình 3.11b). Đây độ lớn AMOC chi trên là 15,5 ± 2,4 Sv 2002-2009 (hình 3.11b). Nghiên cứu này cho thấy việc tăng cường AMOC khoảng 2,6 Sv 1993-2010, mặc dù với sự tự tin thấp bởi vì nó được dựa trên SSH một mình trong khoảng thời gian trước Argo của 1993-2001. Tại 16 ° N, geostrophic ước tính về giao thông vận tải phía Nam của chi dưới của AMOC, trong phạm vi độ sâu 1.100-4.700 m mảng dựa trên, đã được thực hiện liên tục từ năm 2000 (Kanzow et al, 2008.). Đây là các phép đo liên tục dài nhất của các dòng chảy về phía Nam của NADW trong lưu vực phía tây. Trong khi đó, giai đoạn từ 2000 đến giữa năm 2009 cho thấy một xu hướng giảm (Gửi et al., 2011), các chuỗi thời gian cập nhật (hình 3.11b) không có xu hướng rõ ràng. Ở miền Nam Đại Tây Dương ở 35 ° S, dự toán của chi trên AMOC được tạo ra bằng 27 độ phân giải cao XBT cắt ngang (2002-2011) và Argo nổi dữ liệu (Garzoli et al, 2013.). Độ lớn upperlimb AMOC là 18,1 ± 2,3 Sv (1 độ lệch chuẩn dựa trên các giá trị du lịch), phù hợp với các NH ước tính.
Các ước tính AMOC liên tục ở 16 ° N, 26,5 ° N và 41 ° N có chuỗi thời gian của chiều dài 11, 7, và 9 năm tương ứng (hình 3.11b). Tất cả cho thấy một sự thay đổi đáng kể của ~ 3-5 Sv cho 3 tháng thấp qua chuỗi thời gian, với một biến trình đỉnh-đỉnh cao của 5 Sv. Các hụt những chuỗi thời gian và các biến trình tương đối lớn mới nổi trong đó cho rằng ước tính xu hướng được đối xử một cách thận trọng, và không có xu hướng được nhìn thấy ở 95% sự tự tin trong bất kỳ của chuỗi thời gian.
chuỗi thời gian liên tục của các thành phần AMOC, còn hơn những người các hệ thống hoàn chỉnh ở 26,5 ° N, đã thu được bằng cách sử dụng thiết bị đo đạc được neo đậu. Chúng bao gồm các dòng chảy vào Bắc Cực thông qua eo biển Fram (kể từ năm 1997, và Schauer Beszczynska-Möller, 2009) và qua Biển Barents (kể từ năm 1997, Ingvaldsen et al, 2004;.. Mauritzen et al, 2011), dòng vốn dày đặc trên ngưỡng cửa giữa Greenland và Scotland (từ năm 1999 và 1995 tương ứng, Olsen et al, 2008;.. Jochumsen et al, 2012) và Bắc Đại Tây Dương sâu nước tiến về phía nam trong the Deep Tây Boundary hiện tại 53 ° N (kể từ năm 1997, Fischer et al. , 2010) và ở 39 ° N (Line W, kể từ năm 2004, Toole et al., 2011). Series dài thời gian quan sát vận tải biển trên thế giới (đo điện áp dropsonde và cáp ở eo biển Florida), kéo dài từ giữa những năm 1960 đến nay (Meinen et al., 2010), với sự thay đổi trong thập kỷ nhỏ khoảng 1 Sv và không có bằng chứng của một xu hướng đa trong thập kỷ (hình 3.11a). Tương tự như vậy, không có trực tiếp, ước tính vận chuyển liên tục khác của các thành phần duy nhất của triển lãm AMOC xu hướng dài hạn ở mức 95% ý nghĩa.
ước tính gián tiếp của cường độ trung bình hàng năm AMOC và biến đổi có thể được thực hiện (Grist et al, 2009;. Josey et , 2009) al. từ vận tải diapycnal do luồng không khí biển (các lĩnh vực phân tích lại NCEP-NCAR 1960-2007) hoặc bằng kỹ thuật đảo ngược (Lumpkin và Speer, 2007). Biến động trong thập kỷ tới 2 Sv được nhìn thấy, nhưng không có xu hướng. Phù hợp với Grist et al. (2009), chỉ số mực nước biển về sức mạnh của các AMOC, dựa trên một số hồ sơ đo thủy triều mạch lạc phía tây biên giới giữa 39 ° N và 43 ° N ở bờ biển Mỹ (Bingham và Hughes, 2009) cho thấy xu hướng dài hạn nào từ 1960-2007.
Tóm lại, các số đo của AMOC và các yếu tố góp phần lưu thông với nó, ở các vĩ độ khác nhau và thời gian khác nhau bao gồm
các giai đoạn, đồng ý rằng phạm vi của biến trình là 5 Sv (hình 3.11b). Những ước tính này không có xu hướng, trong hoặc cận nhiệt đới hoặc xoay tròn dưới địa cực. Tuy nhiên, hồ sơ quan sát các biến đổi AMOC là ngắn, và không có đủ bằng chứng để hỗ trợ cho kết luận về sự thay đổi trong việc vận chuyển AMOC.
3.6.4 Antarctic Meridional đảo lộn Circulation
chìm của AABW gần Nam Cực cung cấp khoảng một nửa của sâu và biển thẳm nước trong các 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 Dương qua