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Your search keyword '"Young-Hyang Park"' showing total 31 results
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31 results on '"Young-Hyang Park"'

1. Major driver leading to winter SST variability in the Kuroshio recirculation gyre region and its decadal changes: Refreshening versus spring‐initiated reemergence processes

Author

Gyundo Pak, Young-Hyang Park, Sang-Wook Yeh, Young Ho Kim, SungHyun Nam, Korea Institute of Ocean Science and Technology (KIOST), Hanyang University, Research Institute of Oceanography [Seoul] (RIO), Seoul National University [Seoul] (SNU), Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), National Research Foundation of Korea - Korean government (MSIT) NRF-2016M1A2A2948277, Korea Meteorological Administration Research and Development Program KMI2018-03211, Ministry of Oceans and Fisheries, Republic of Korea ('Deep Water Circulation and Material Cycling in the East Sea') 20160040, NRF of the Korean Ministry of Education via SGER program, Republic of Korea NRF2015R1D1A1A02062252, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)

Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences, refreshening, regime shift, winter sea surface temperature, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Ocean gyre, Spring (hydrology), Regime shift, Kuroshio recirculation gyre, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, East asian winter monsoon, geography, reemergence, geography.geographical_feature_category, Winter monsoon, Anomaly (natural sciences), Atmospheric forcing, Sea surface temperature, Geophysics, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Climatology, General Earth and Planetary Sciences, Environmental science
Abstract

International audience; The analyses using reanalysis data and one-dimensional ocean model during the past decades (1963-2012) revealed that the epoch-dependent refreshening and reemergence mechanisms alternatively influenced the winter sea surface temperature (SST) in the Kuroshio recirculation gyre region. During 1971-1985, the refreshening mechanism due to the strong East Asian winter monsoon significantly contributed to the interannual winter SST variability, consistent with previous works. In contrast, the spring-initiated reemergence process better explains the winter SST variability for 1991-2005, a period corresponding to a declined winter monsoon. The classical winter-to-winter reemergence did not occur during either studied period; thus, the observed spring-to-winter reemergence is an original feature in the Kuroshio recirculation gyre region. The winter monsoon-related strong atmospheric forcing and prominent year-to-year variability of spring SST are important prerequisites for the regional refreshening and reemergence of the winter SST anomaly, respectively.

Published
2019
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2. Observations of the Antarctic Circumpolar Current Over the Udintsev Fracture Zone, the Narrowest Choke Point in the Southern Ocean

Author

Maxime Ballarotta, Marie-Isabelle Pujol, Isabelle Durand, M.-H Rio, T. Park, Tae-Wan Kim, Chang-Su Hong, Sang-Han Lee, Christine Provost, Jae Hak Lee, Young-Hyang Park, Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Korea Polar Research Institute (KOPRI), Korea Institute of Ocean Science and Technology (KIOST), Collecte Localisation Satellites (CLS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)

Subjects
Polar front, Water mass, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Fracture zone, Oceanography, 01 natural sciences, Ocean surface topography, Geophysics, Antarctic Bottom Water, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Geochemistry and Petrology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Thermohaline circulation, 14. Life underwater, Longitude, Hydrography, Geology, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

International audience; An up-to-date map of the Antarctic Circumpolar Current (ACC) fronts is constructed from the latest version of mean dynamic topography (MDT) from satellite altimetry and reveals the narrowest ACC width in the Udintsev Fracture Zone (UFZ), with the strongest concentration of the three major ACC fronts within a limited distance as short as 170 km, about 40% narrower than that at Drake Passage. At 144°W, at the entrance of the UFZ, which lies between the Pacific-Antarctic Ridge (PAR) and its eastwardly offset segment (offset PAR segment), there is a triple confluence of the Subantarctic Front, Polar Front, and Southern ACC Front. Downstream of this longitude, the Subantarctic Front progressively meanders northward over the relatively shallow offset PAR segment before channeling through the Eltanin Fracture Zone, thus diverging from the Polar Front which proceeds through the UFZ. In situ observations from two recent cruises at 144°W confirm the satellite altimetry-derived frontal circulation in the UFZ region and yield a baroclinic transport relative to the bottom of 113 × 10 6 m 3 /s, comparable to that through Drake Passage. The hydrographic sections show no Antarctic bottom water colder than 0.2°C. Characteristics of major water masses are described, and the implications for their potential downstream modifications at Drake Passage are discussed in terms of the meridional overturning circulation across the ACC. Mesoscale eddy activity with periods shorter than 90 days is predominantly concentrated in the immediate downstream area of the offset PAR segment, suggesting a substantial poleward eddy heat flux there.

Published
2019
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3. A key process of the nonstationary relationship between ENSO and the Western Pacific teleconnection pattern

Author

Young-Hyang Park, Baek-Min Kim, Gyundo Pak, Masaru Yamamoto, Frédéric Vivier, Isabelle Durand, Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Unit of Arctic Sea-Ice Prediction, School of Earth and Environmental Sciences [Seoul] (SEES), Seoul National University [Seoul] (SNU), Korea Institute of Ocean Science and Technology (KIOST), Research Institute for Applied Mechanics, Interactions et Processus au sein de la couche de Surface Océanique (IPSO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Korea Polar Research Institute Project PE17130 Korea Meteorological Administration Research and Development Program KMI2018-03810 (PN18040), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)

Subjects
lcsh:R, lcsh:Medicine, lcsh:Q, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], lcsh:Science, Article
Abstract

International audience; Recent studies have discovered an intriguing nonstationary relationship between El Ninõ–Southern Oscillation (ENSO) and the Western Pacific (WP) teleconnection pattern, one of the most prominent winter atmospheric circulation patterns in the North Pacific, with a regime-dependent interdecadal modulation of significant and insignificant correlations. However, the physical process underlying the observed nonstationary ENSO-WP relationship is a puzzle and remains to be elucidated, which is also essential for clarifying the still-debated nontrivial issue on whether the WP is directly forced by ENSO or by midlatitude storm tracks-driven intrinsic processes. Based on empirical orthogonal function (EOF) analysis of the upper-tropospheric teleconnection patterns and associated Rossby wave sources (RWS), we show that the nonstationarity in question is due to the regime-dependent constructive or destructive interference in meridional overturning circulation between the two leading EOFs of RWS best correlated with ENSO and WP, respectively. The observed insignificant correlation between ENSO and the WP after the 1988 regime shift can be explained by interrupted teleconnection between the tropics and high latitudes due to the collapse of the subtropical bridge pillar in the jet entrance region, consequence of the destructive interference. This suggested interference mechanism related to the regime-dependent upper-level RWS fields has significant implications for resolving the puzzle that hinders better understanding of decadal regime behaviors of the climate system in the North Pacific.

Published
2018
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4. Atmospheric drying as the main driver of dramatic glacier wastage in the southern Indian Ocean

Author

Yoann Malbeteau, Deborah Verfaillie, Vincent Rinterknecht, Jennifer E. Kay, Hubert Gallée, Vincent Jomelli, Etienne Berthier, Martin Ménégoz, Daniel Brunstein, Young-Hyang Park, Vincent Favier, L. Ducret, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux (LIM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géographie Physique, LGP, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Département Milieux et Peuplements Aquatiques, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), SUPA School of Physics and Astronomy [St Andrews], University of St Andrews [Scotland], University of St Andrews. Earth and Environmental Sciences, University of St Andrews. Marine Alliance for Science & Technology Scotland, University of St Andrews. Scottish Oceans Institute, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputacion (BSC - CNS), Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES), University of Colorado [Boulder]-National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Université Grenoble Alpes (UGA), Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SUPA School of Physics and Astronomy [University of St Andrews], University of St Andrews [Scotland]-Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences, Atmospheric circulation, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Article, Latitude, Glacier mass balance, SDG 13 - Climate Action, Precipitation, General, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, GB, geography, GE, Multidisciplinary, geography.geographical_feature_category, Glacier, 3rd-DAS, Indian ocean, 13. Climate action, Climatology, [SDE]Environmental Sciences, GB Physical geography, Environmental science, Climate model, Storm track, GE Environmental Sciences
Abstract

This study was funded by IPEV-1048 GLACIOCLIM-KESAACO and LEFE-INSU KCRuMBLE programs, and the Agence Nationale de la Recherche through contract ANR-14-CE01-0001-01 (ASUMA). The ongoing retreat of glaciers at southern sub-polar latitudes is particularly rapid and widespread. Akin to northern sub-polar latitudes, this retreat is generally assumed to be linked to warming. However, no long-term and well-constrained glacier modeling has ever been performed to confirm this hypothesis. Here, we model the Cook Ice Cap mass balance on the Kerguelen Islands (Southern Indian Ocean, 49°S) since the 1850s. We show that glacier wastage during the 2000s in the Kerguelen was among the most dramatic on Earth. We attribute 77% of the increasingly negative mass balance since the 1960s to atmospheric drying associated with a poleward shift of the mid-latitude storm track. Because precipitation modeling is very challenging for the current generation of climate models over the study area, models incorrectly simulate the climate drivers behind the recent glacier wastage in the Kerguelen. This suggests that future glacier wastage projections should be considered cautiously where changes in atmospheric circulation are expected. Publisher PDF

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2016
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5. Variability of the Antarctic Circumpolar Current transport through the Fawn Trough, Kerguelen Plateau

Author

Julien Le Sommer, Frédéric Vivier, Young-Hyang Park, Hela Sekma, Interactions et Processus au sein de la couche de Surface Océanique (IPSO), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
geography, Plateau, geography.geographical_feature_category, Lag, Mode (statistics), [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Circumpolar star, Oceanography, Current (stream), Current meter, 13. Climate action, Climatology, Altimeter, Trough (meteorology), Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

The Kerguelen Plateau is a major topographic obstacle to the eastward flowing Antarctic Circumpolar Current (ACC). While approximately two-third of the ACC transport is diverted to the North, most of the remaining flow engulfs in the Fawn Trough, the only deep passage across the plateau. As part of the TRACK (TRansport ACross the Kerguelen plateau) project, three mooring lines of current meters were deployed in the Fawn Trough for one year in February 2009, underneath ground-track 94 of the Jason-2 satellite altimeter. Full depth CTD-LADCP casts carried out during the deployment cruise were previously analyzed to provide a comprehensive description of the regional circulation, featuring in particular a volume transport of ~43 Sv across the Fawn Trough ( Park et al., 2009 ). Here we present a time series of the transport in the Fawn Trough estimated from current meter observations, featuring a mean eastward transport of 34 Sv (possibly biased low by at most 5 Sv) and a root mean squared variability of 6 Sv, consistent with LADCP estimates (43 Sv in February 2009 and 38 Sv in January 2010). In addition, we analyze to what extent the transport can be directly monitored from along-track satellite altimeter data, which would enable study of the variability of the Fawn Trough Current from a now 20-year long archive. The ability to reconstruct the flow from a limited set of moored instruments as well as from altimeter-derived surface geostrophic velocity is further assessed from synthetic data extracted from a high-resolution peri-Antarctic simulation. While a canonical method to derive transport from altimetry, previously applied to the Malvinas Current, gives here unsatisfactory comparisons with in situ estimates, an ad hoc approach using only the two northernmost mooring lines yields an estimate well correlated (~0.8) with in situ transport at subseasonal time scales during the one year period of observations. At interannual time scales, however, both methods provide significantly correlated (0.7) transport estimates, suggesting that long-term transport fluctuations across the Kerguelen Plateau can be confidently estimated from altimetry. These consistently indicate a measurable impact of the outstanding 1997–1998 El Nino Southern Oscillation (ENSO) event, yielding an increase of the annual mean transport of ~3 Sv, possibly with a one year lag. The transport estimate based on the ad hoc approach is significantly correlated (0.6) with the Southern Annular Mode (SAM) index at interannual time scales, suggesting that an intensification of the circumpolar winds drives an increase in the transport across the Kerguelen Plateau.

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2015
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6. The biogeochemical structuring role of horizontal stirring: Lagrangian perspectives on iron delivery downstream of the Kerguelen Plateau

Author

A. Della Penna, Meng Zhou, Stéphane Blain, Francesco Nencioli, Cédric Cotté, Marie-Hélène Rio, Thomas W. Trull, Francesco d'Ovidio, Young-Hyang Park, Marie-Isabelle Pujol, Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs (PEPS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSIRO-UTAS Quantitative Marine Sciences PhD Program, University of Tasmania [Hobart, Australia] (UTAS)-Institute for Marine & Antarctic Studies, Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Antarctic Climate and Ecosystems Cooperative Research Centre (ACE-CRC), Plymouth Marine Laboratory (PML), Collecte Localisation Satellites (CLS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Austral, Boréal et Carbone (ABC), University of Massachusetts [Boston] (UMass Boston), University of Massachusetts System (UMASS), Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC), Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Plymouth Marine Laboratory, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), and Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, Biogeochemical cycle, Adaptive sampling, Meteorology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Iron fertilization, Mesoscale meteorology, lcsh:Life, Context (language use), [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Structuring, 01 natural sciences, lcsh:QH540-549.5, 14. Life underwater, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Earth-Surface Processes, 0105 earth and related environmental sciences, Ground truth, Ephemeral key, 010604 marine biology & hydrobiology, lcsh:QE1-996.5, lcsh:Geology, lcsh:QH501-531, 13. Climate action, Climatology, Environmental science, lcsh:Ecology
Abstract

Field campaigns are instrumental in providing ground truth for understanding and modeling global ocean biogeochemical budgets. A survey however can only inspect a fraction of the global oceans, typically a region hundreds of kilometers wide for a temporal window of the order of (at most) several weeks. This spatiotemporal domain is also the one in which the mesoscale activity induces through horizontal stirring a strong variability in the biogeochemical tracers, with ephemeral, local contrasts which can easily mask the regional and seasonal gradients. Therefore, whenever local in situ measures are used to infer larger-scale budgets, one faces the challenge of identifying the mesoscale structuring effect, if not simply to filter it out. In the case of the KEOPS2 investigation of biogeochemical responses to natural iron fertilization, this problem was tackled by designing an adaptive sampling strategy based on regionally optimized multisatellite products analyzed in real time by specifically designed Lagrangian diagnostics. This strategy identified the different mesoscale and stirring structures present in the region and tracked the dynamical frontiers among them. It also enabled back trajectories for the ship-sampled stations to be estimated, providing important insights into the timing and pathways of iron supply, which were explored further using a model based on first-order iron removal. This context was essential for the interpretation of the field results. The mesoscale circulation-based strategy was also validated post-cruise by comparing the Lagrangian maps derived from satellites with the patterns of more than one hundred drifters, including some adaptively released during KEOPS2 and a subsequent research voyage. The KEOPS2 strategy was adapted to the specific biogeochemical characteristics of the region, but its principles are general and will be useful for future in situ biogeochemical surveys.

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2015
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7. Regime-Dependent Nonstationary Relationship between the East Asian Winter Monsoon and North Pacific Oscillation

Author

Gyundo Pak, Frédéric Vivier, Young-Oh Kwon, Kyung-Il Chang, Young-Hyang Park, Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions et Processus au sein de la couche de Surface Océanique (IPSO), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))

Subjects
Atmospheric Science, Atmospheric circulation, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Siberian High, Troposphere, Sea surface temperature, North Pacific Oscillation, Oceanography, 13. Climate action, Climatology, East Asian Monsoon, Regime shift, Pacific decadal oscillation, Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

The East Asian winter monsoon (EAWM) and the North Pacific Oscillation (NPO) constitute two outstanding surface atmospheric circulation patterns affecting the winter sea surface temperature (SST) variability in the western North Pacific. The present analyses show the relationship between the EAWM and NPO and their impact on the SST are nonstationary and regime-dependent with a sudden change around 1988. These surface circulation patterns are tightly linked to the upper-level Ural and Kamchatka blockings, respectively. During the 1973–87 strong winter monsoon epoch, the EAWM and NPO were significantly correlated to each other, but their correlation practically vanishes during the 1988–2002 weak winter monsoon epoch. This nonstationary relationship is related to the pronounced decadal weakening of the Siberian high system over the Eurasian continent after the 1988 regime shift as well as the concomitant positive NPO-like dipole change and its eastward migration in tropospheric circulation over the North Pacific. There is a tight tropical–extratropical teleconnection in the western North Pacific in the strong monsoon epoch, which disappears in the weak monsoon epoch when there is a significant eastward shift of tropical influence and enhanced storm tracks into the eastern North Pacific. A tentative mechanism of the nonstationary relationship between the EAWM and NPO is proposed, stressing the pivotal role played in the above teleconnection by a decadal shift of the East Asian trough resulting from the abrupt decline of the EAWM since the late 1980s.

Published
2014
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8. Polar Front around the Kerguelen Islands: An up-to-date determination and associated circulation of surface/subsurface waters

Author

Isabelle Durand, Elodie Kestenare, Francesco d'Ovidio, Gilles Rougier, Cédric Cotté, Jae Hak Lee, Meng Zhou, Young-Hyang Park, Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie Physique et Biogéochimique (LOPB), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs (PEPS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire d'Océanographie Physique et Biologique (LOPB)

Subjects
0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Escarpment, Oceanography, 01 natural sciences, Kerguelen, Latitude, Geochemistry and Petrology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), 14. Life underwater, Southern Ocean, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Polar front, geography, geography.geographical_feature_category, Plateau, 010604 marine biology & hydrobiology, Spring bloom, Plume, Geophysics, Space and Planetary Science, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Polar Front, Bloom, Hydrography, Geology
Abstract

The circulation of iron-rich shelf waters around the Kerguelen Islands plays a crucial role for a climatically important, annually recurrent phytoplankton spring bloom over the sluggish shelf region and its downstream plume area along the Antarctic circumpolar flow. However, there is a long-standing confusion about the Polar Front (PF) in the Kerguelen region due to diverse suggestions in the literature for its geographical location with an extreme difference over 10 degrees of latitude. Based on abundant historical hydrographic data, the in situ hydrographic and current measurements during the 2011 KEOPS2 cruise, satellite chlorophyll images, and altimetry-derived surface velocity fields, we determine and validate an up-to-date location of the PF around the Kerguelen Islands. Artificial Lagrangian particle trajectories computed from altimetric velocity time series are analyzed for the possible pathways and sources of different surface/subsurface waters advected into the chlorophyll bloom area east off the islands studied during the KEOPS2 cruise. The PF location determined as the northernmost boundary of the Winter Water colder than 2 degrees C, which is also associated with a band of strong currents, appears to be primarily controlled by topography. The PF rounds the Kerguelen Islands from the south to deflect northward along the eastern escarpment up to the northeastern corner of the Kerguelen Plateau before making its southward retroflection. It is shown that the major surface/subsurface waters found within the deep basin east of the Kerguelen Islands originate from the shelf around the Heard Island, rather than from the shallow shelf north of the Kerguelen Islands.

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2014
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9. Heat fluxes across the Antarctic Circumpolar Current in Drake Passage: Mean flow and eddy contributions

Author

Ramiro Ferrari, Gilles Garric, Zoé Koenig, Hela Sekma, Christine Provost, Romain Bourdallé-Badie, Young-Hyang Park, Nathalie Sennéchael, Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mercator Océan, Société Civile CNRS Ifremer IRD Météo-France SHOM, Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) through the OSTST program, CNRS–INSU (Institut des Sciences de l'Univers) through the LEFE program, European Project: 283367,EC:FP7:SPA,FP7-SPACE-2011-1,MYOCEAN2(2012), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))

Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences, 010505 oceanography, Flow (psychology), Front (oceanography), [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Oceanography, 01 natural sciences, Atmosphere, Current meter, Geophysics, Amplitude, Heat flux, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Geochemistry and Petrology, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Climatology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Streamlines, streaklines, and pathlines, Mean flow, Geology, Physics::Atmospheric and Oceanic Physics, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

International audience; In contrast to a long-standing belief, observations in the Antarctic Circumpolar Current (ACC) show that mean velocity vectors rotate with depth, thus suggesting a possible importance of the time-mean flow for the local poleward heat transport. The respective contributions of the eddy and mean flows to the heat flux across the ACC in Drake Passage (DP) are investigated using recently acquired and historical time series of velocity and temperature from a total of 24 current meter moorings and outputs of a high-resolution (1/12°) model with realistic topography. Only 11 out of the 24 depth-integrated eddy heat flux estimates are found to be significant, and they are poleward. Model depth-integrated eddy heat fluxes have similar signs and amplitudes as the in situ estimates at the mooring sites. They are mostly poleward or nonsignificant, with amplitude decreasing to the south. The cross-stream temperature fluxes caused by the mean flow at the moorings have a sign that varies with location and corresponds to the opposite of the vertical velocity estimates. The depth-integrated temperature fluxes due to the mean flow in the model exhibit small spatial scales and are of opposite sign to the bottom vertical velocities. This suggests that the rotation of the mean velocity vectors with depth is mainly due to bottom topography. The rough hilly topography in DP likely promotes the small-scale vertical velocities and temperature fluxes. Eddy heat fluxes and cross-stream temperature fluxes are integrated over mass-balanced regions defined by the model transport streamlines. The contribution of the mean flow to the ocean heat fluxes across the Southern ACC Front in DP (covering about 4% of the circumpolar longitudes) is about four times as large as the eddy heat flux contribution and the sum of the two represent on the order of 10% of the heat loss to the atmosphere south of 60°S.

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2014
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10. Validation of Thorpe-scale-derived vertical diffusivities against microstructure measurements in the Kerguelen region

Author

J.-H. Lee, C.-S. Hong, Young-Hyang Park, Isabelle Durand, Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Korea Institute of Ocean Science and Technology (KIOST), Développement Instrumental et Techniques Marines (DITM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))

Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences, Mixed layer, lcsh:Life, Escarpment, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, lcsh:QH540-549.5, 14. Life underwater, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Polar front, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, geography.geographical_feature_category, Plateau, 010505 oceanography, Turbulence, lcsh:QE1-996.5, lcsh:Geology, lcsh:QH501-531, Eddy, 13. Climate action, Climatology, Spatial variability, lcsh:Ecology, Thermocline, Geology
Abstract

The Thorpe scale is an energy-containing vertical overturning scale of large eddies associated with shear-generated turbulence. This study investigates indirect estimates of vertical diffusivities from the Thorpe scale method in the polar front region east of the Kerguelen Islands based on fine-scale density profiles gathered during the 2011 KEOPS2 (KErguelen Ocean and Plateau compared Study 2) cruise. These diffusivities are validated in comparison with diffusivities estimated from the turbulence dissipation rate directly measured via a TurboMAP (Turbulence ocean Microstructure Acquisition Profiler) microstructure profiler. The results are sensitive to the choice of the diffusivity parameterization and the overturn ratio Ro, and the optimal results have been obtained from the parameterization by Shih et al. (2005) and the Ro = 0.25 criterion, rather than the parameterization by Osborn (1980) and the Ro = 0.2 criterion originally suggested by Gargett and Garner (2008). The Thorpe-scale-derived diffusivities in the KEOPS2 region show a high degree of spatial variability, ranging from a canonical value of O(10−5) m2 s−1 in the Winter Water layer and in the area immediately north of the polar front to a high value of O(10−4) m2 s−1 in the seasonal thermocline between the surface mixed layer and the Winter Water. The latter high diffusivities are found especially over the shallow plateau southeast of the Kerguelen Islands and along the polar front that is attached to the escarpment northeast of the islands. The interaction of strong frontal flow with prominent bottom topography likely causes the observed elevated mixing rates.

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11. Surface currents and upwelling in Kerguelen Plateau regions

Author

Isabelle Durand, Bernard Quéguiner, Francois Carlotti, Virginie Sanial, P. Van-Beek, Yiwu Zhu, Francesco d'Ovidio, Elodie Kestenare, Meng Zhou, Stéphane Blain, Young-Hyang Park, Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Massachusetts [Lowell] (UMass Lowell), University of Massachusetts System (UMASS), Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs (PEPS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Austral, Boréal et Carbone (ABC), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC), Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen d'océanologie ( MIO ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), University of Massachusetts at Lowell ( UMass Lowell ), Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs ( PEPS ), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques ( LOCEAN ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Austral, Boréal et Carbone ( ABC ), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales ( LEGOS ), Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National d'Etudes Spatiales ( CNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire Midi-Pyrénées ( OMP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Océanographie Microbienne ( LOMIC ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, geography, Plateau, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Mixed layer, 010604 marine biology & hydrobiology, Ocean current, Wind stress, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 01 natural sciences, Drifter, Oceanography, [ PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH ] Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 13. Climate action, Ekman transport, Upwelling, 14. Life underwater, World Ocean Circulation Experiment, Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

Mean currents, horizontal diffusivity and upwelling on the Kerguelen Plateau and the deep basin east of the Kerguelen Islands were studied using 48 World Ocean Circulation Experiment (WOCE) Standard Surface Velocity Program (SVP) drifters deployed during the 2011 austral spring KEOPS II (KErguelen Ocean Plateau compared Study II) cruise. These drifter data were analyzed based on autocovariances for temporal scales, least-squares fitted streamfunctions for estimating mesoscale mean currents, wind stress fields and Ekman pumping, and Taylor's single particle diffusivity for estimating horizontal dispersion of surface waters. The results have revealed the shelfbreak current on the southern and eastern shelf slopes of the Kerguelen Islands, transport of surface waters from the Kerguelen–Heard shelf basin crossing the shelf slope into the deep basin off the plateau east of the Kerguelen Islands, and upwelling driven by wind stress curl in both the plateau and deep basin regions. The estimated volume transports off the Plateau in the upper 50 m based on surface drifters and below the mixed layer based on wind stress curl are 0.5 and 1.7 Sv, respectively, the mean and standard deviation of vertical velocities driven by wind stress curl averaged in the plateau and deep basin regions up to 3.2 ± 7.4 m d−1, and the upwelling fluxes in the surveyed plateau and deep basin regions are approximately 0.7 and 1.1 Sv, respectively. These physical transport processes can have significant effects on balances between biogeochemical elements and their recycling processes.

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2014
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12. Time-Mean Flow as the Prevailing Contribution to the Poleward Heat Flux across the Southern Flank of the Antarctic Circumpolar Current: A Case Study in the Fawn Trough, Kerguelen Plateau

Author

Frédéric Vivier, Hela Sekma, Young-Hyang Park, Austral Boréal (AB), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Échanges dans la couche de surface : des pôles aux tropiques (SURF), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))

Subjects
geography, Plateau, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010505 oceanography, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Mesoscale meteorology, Trough (geology), [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Oceanography, 01 natural sciences, Current meter, Heat flux, Eddy, 13. Climate action, Climatology, Upwelling, Mean flow, 14. Life underwater, Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

The major mechanisms of the oceanic poleward heat flux in the Southern Ocean are still in debate. The long-standing belief stipulates that the poleward heat flux across the Antarctic Circumpolar Current (ACC) is mainly due to mesoscale transient eddies and the cross-stream heat flux by time-mean flow is insignificant. This belief has recently been challenged by several numerical modeling studies, which stress the importance of mean flow for the meridional heat flux in the Southern Ocean. Here, this study analyzes moored current meter data obtained recently in the Fawn Trough, Kerguelen Plateau, to estimate the cross-stream heat flux caused by the time-mean flow and transient eddies. It is shown that the poleward eddy heat flux in this southern part of the ACC is negligible, while that from the mean flow is overwhelming by two orders of magnitude. This is due to the unusual anticlockwise turning of currents with decreasing depth, which is associated with significant bottom upwelling engendered by strong bottom currents flowing over the sloping topography of the trough. The circumpolar implications of these local observations are discussed in terms of the depth-integrated linear vorticity budget, which suggests that the six topographic features along the southern flank of the ACC equivalent to the Fawn Trough case would yield sufficient poleward heat flux to balance the oceanic heat loss in the subpolar region. As eddy activity on the southern flank of the ACC is too weak to transport sufficient heat poleward, the nonequivalent barotropic structure of the mean flow in several topographically constricted passages should accomplish the required task.

Published
2013
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13. Recent warming in the western North Pacific in relation to rapid changes in the atmospheric circulation of the Siberian high and Aleutian low systems

Author

Young-Hyang Park, Yong-Hoon Youn, Jong-Hwan Yoon, Frédéric Vivier, Austral Boréal (AB), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Kyushu University [Fukuoka], Korean Academy of Meteorology and Climate, Échanges dans la couche de surface : des pôles aux tropiques (SURF), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), and Kyushu University

Subjects
Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010505 oceanography, Atmospheric circulation, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Rossby wave, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Forcing (mathematics), 01 natural sciences, Siberian High, Atmosphere, Ocean dynamics, Sea surface temperature, Oceanography, 13. Climate action, Climatology, 14. Life underwater, Geology, Pacific decadal oscillation, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

Supplemental information related to this paper is available at the Journals Online website: http://dx.doi.org/10.1175/2011JCLI4142.s1; International audience; On the basis of a new East Asian winter monsoon (EAWM) index and by analyzing the relationshipbetween sea surface temperature (SST) anomalies and different atmospheric and oceanic factors in winter,this study investigates the causes of the recent unusual warming in the western North Pacific Ocean.Analyses presented here emphasize the dual contribution from the atmosphere and ocean to the local SSTvariability, with the relative importance of each contributor varying with the period and place. During theperiod 1970–89, the EAWM, controlled mostly by the Siberian high, is predominantly responsible for theSST variability in most of the western North Pacific, whereas in the period 1990–2005 ocean dynamicsbecome increasingly important in most places or even dominant in the Kuroshio–Oyasio Extension (KOE)region. The delayed response of the KOE SST to basinwide wind stress curl forcing via Rossby waves isepoch dependent and is significant at lags of 1, 3, and 4 yr before 1990 but only at 1 yr afterward. This epochdependency of the impact of Rossby waves is related to the different locations of the centers of action ofwind stress curl in the midlatitude North Pacific between the two epochs. In addition, mean advection of theEAWM-driven anomalous SST from the southern East China Sea, which can be transported into the KOEregion in about a year by the Kuroshio, likely affects the KOE SST lagged by 1 yr. The strongest positiveSST trend observed in the western North Pacific results from the combined effects of the abrupt weakeningof the EAWM due to the unprecedented decline of the Siberian high and the increasing role of the ocean.The latter is best evidenced by the 1-yr delayed response of the western North Pacific via the gyre circulation adjustment to the basinwide decadal-scale wind stress curl change associated with the northwardshift of the strengthened Aleutian low.

Published
2012
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14. Tracing of water masses using a multi isotope approach in the southern Indian Ocean

Author

Manfred Groening, L. Liong Wee Kwong, Zafer Top, William E. Kieser, Young-Hyang Park, Pavel P. Povinec, A. J. T. Jull, R. Breier, Laurent Coppola, Sang-Han Lee, Uwe Morgenstern, Catherine Jeandel, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science (RSMAS), University of Miami [Coral Gables], Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)

Subjects
Water mass, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 010501 environmental sciences, Physical oceanography, 01 natural sciences, Latitude, Geochemistry and Petrology, Ocean gyre, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, Subtropical Indian Ocean Dipole, fungi, 16. Peace & justice, Geophysics, Oceanography, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Deep ocean water, Thermohaline circulation, Ocean heat content, Geology, geographic locations
Abstract

International audience; Anthropogenic radionuclides (3 H, 14 C, and 129I) stemmed from nuclear weapons tests were found in 1999 to be very abundant in the surface of the southern Indian Ocean, comparable to those in the subtropical Northwest Pacific Ocean. The observed radionuclide variations with latitude/longitude in the southern Indian Ocean are not due to deposition patterns of global fallout, but due to transport of water masses from the western Pacific through the Indonesian seas, and different water fronts present in the Crozet Basin of the Indian Ocean. High radionuclide concentrations observed in the latitudinal belt of 20-40°S are associated with the Indian Ocean Subtropical Gyre which acts as a reservoir of radionuclides, maintaining their high concentrations on a time scale of several decades. 14 C data documents that the southern Indian Ocean is an important for sink of anthropogenic carbon. The isotopic tracers reveal the evidence of the most intense surface gradients and presence of several water masses in the southern Indian Ocean, which makes the region one of the most dynamic places of the World Ocean.

Published
2011
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15. Dynamics of sea-surface temperature anomalies in the Southern Ocean diagnosed from a 2D mixed-layer model

Author

Daniele Iudicone, Frédéric Vivier, Fabiano Busdraghi, Young-Hyang Park, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)

Subjects
Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010505 oceanography, Mixed layer, Advection, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Antarctic Circumpolar Wave, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 01 natural sciences, Geostrophic current, Sea surface temperature, SAM, Heat flux, 13. Climate action, Climatology, Heat budget, 14. Life underwater, SST anomalies, Antarctic oscillation, Southern Ocean, ENSO, Geology, Geostrophic wind, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

International audience; We analyze the processes responsible for the generation and evolution of sea-surface temperature anomalies observed in the Southern Ocean during a decade based on a 2D diagnostic mixed-layer model in which geostrophic advection is prescribed from altimetry. Anomalous air-sea heat flux is the dominant term of the heat budget over most of the domain, while anomalous Ekman heat fluxes account for 20-40% of the variance in the latitude band 40°-60°S. In the ACC pathway, lateral fluxes of heat associated with anomalous geostrophic currents are a major contributor, dominating downstream of several topographic features, reflecting the influence of eddies and frontal migrations. A significant fraction of the variability of large-scale SST anomalies is correlated with either ENSO or the SAM, each mode contributing roughly equally. The relation between the heat budget terms and these climate modes is investigated, showing in particular that anomalous Ekman and air-sea heat fluxes have a co-operating effect (with regional exceptions), hence the large SST response associated with each mode. It is further shown that ENSO- or SAM-locked anomalous geostrophic currents generate substantial heat fluxes in all three basins with magnitude comparable with that of atmospheric forcings for ENSO, and smaller for the SAM except for limited areas. ENSO-locked forcings generate SST anomalies along the ACC pathway, and advection by mean flows is found to be a non-negligible contribution to the heat budget, exhibiting a wavenumber two zonal structure, characteristic of the Antarctic Circumpolar Wave. By contrast SAM-related forcings are predominantly zonally uniform along the ACC, hence smaller zonal SST gradients and a lesser role of mean advection, except in the SouthWest Atlantic. While modeled SST anomalies are significantly correlated with observations over most of the Southern Ocean, the analysis of the data-model discrepancies suggests that vertical ocean physics may play a significant role in the nonseasonal heat budget, especially in some key regions for mode water formation.

Published
2010
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16. Direct observations of the ACC transport across the Kerguelen Plateau

Author

Elodie Kestenare, Fabien Roquet, Young-Hyang Park, Frédéric Vivier, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Océan du Large et Variabilité Climatique (OLVAC), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, geography, Plateau, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010604 marine biology & hydrobiology, Front (oceanography), [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Circumpolar star, 01 natural sciences, Indian ocean, Geophysics, Oceanography, General Earth and Planetary Sciences, 14. Life underwater, Trough (meteorology), Geology, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

International audience; Major pathways and transport of the Antarctic Circumpolar Current (ACC) crossing the Kerguelen Plateau were directly observed during the 2009 Track cruise. The net eastward transport to the south of the Heard/McDonald Islands is estimated as 56 Sv (1 Sv = 106 m3 s-1), 43 Sv of which is tightly channelled into the Fawn Trough that appears as a predominant cross-plateau gateway of circumpolar flow associated with the Southern ACC Front (SACCF). There are also two secondary passages, with one (6 Sv) being attached to the nearshore slope just south of the Heard/McDonald Islands and the other (7 Sv) passing through the northern Princess Elizabeth Trough. With an additional 2 Sv inferred just south of the Kerguelen Islands, the transport across the entire plateau amounts to 58 Sv, accounting for ~40% of the total ACC transport transiting through the region, 147-152 Sv, quantities consistent with other independent estimates in the Indian sector of the Southern Ocean.

Published
2009
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17. Southern Ocean frontal structure and sea-ice formation rates revealed by elephant seals

Author

Andrew J. S. Meijers, Michael P. Meredith, Frédéric Bailleul, Michael A. Fedak, Lars Boehme, Michael E. Goebel, Richard Coleman, R. Timmermann, S. Sokolov, Stephen R. Rintoul, Charles-André Bost, PG Lovell, Yann Tremblay, Christophe Guinet, Iain C. Field, Jean-Benoît Charrassin, Clive R. McMahon, Fabien Roquet, Young-Hyang Park, Daniel P. Costa, Mark A. Hindell, Martin Biuw, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Antarctic Wildlife Research Unit, University of Tasmania [Hobart, Australia] (UTAS), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) (CSIRO), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), Sea Mammal Research Unit [University of St Andrews] (SMRU), School of Biology [University of St Andrews], University of St Andrews [Scotland]-University of St Andrews [Scotland]-Natural Environment Research Council (NERC), Center for Ocean Health, University of California, Center for Marine Science, Department of Bentho-pelagic processes, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), British Antarctic Survey (BAS), Natural Environment Research Council (NERC), Centre d'études biologiques de Chizé (CEBC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Antarctic Ecosystem Research Division, Southwest Fisheries Science Center (SWFSC), NOAA National Marine Fisheries Service (NMFS), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)-National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)-NOAA National Marine Fisheries Service (NMFS), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)-National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California [Santa Cruz] (UCSC), University of California-University of California, Departement of Ecology and Evolutionary Biology, Long Marine Laboratory, School for Environmental Research, Charles Darwin University, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), University of California (UC), Centre d'Études Biologiques de Chizé (CEBC), University of California [Santa Cruz] (UC Santa Cruz), and University of California (UC)-University of California (UC)

Subjects
0106 biological sciences, Water mass, Ocean observations, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Antarctic Circumpolar Current, Seals, Earless, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, ocean observation, Climate change, 01 natural sciences, marine predators, Sea ice, Animals, Seawater, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, instrumentation, geography, Multidisciplinary, geography.geographical_feature_category, 010604 marine biology & hydrobiology, Ice, Ocean current, Temperature, Arctic ice pack, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Oceanography, antarctic circumpolar current, 13. Climate action, Physical Sciences, Thermohaline circulation, sea-ice modeling, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Hydrography, Geology
Abstract

Polar regions are particularly sensitive to climate change, with the potential for significant feedbacks between ocean circulation, sea ice, and the ocean carbon cycle. However, the difficulty in obtaining in situ data means that our ability to detect and interpret change is very limited, especially in the Southern Ocean, where the ocean beneath the sea ice remains almost entirely unobserved and the rate of sea-ice formation is poorly known. Here, we show that southern elephant seals ( Mirounga leonina ) equipped with oceanographic sensors can measure ocean structure and water mass changes in regions and seasons rarely observed with traditional oceanographic platforms. In particular, seals provided a 30-fold increase in hydrographic profiles from the sea-ice zone, allowing the major fronts to be mapped south of 60°S and sea-ice formation rates to be inferred from changes in upper ocean salinity. Sea-ice production rates peaked in early winter (April–May) during the rapid northward expansion of the pack ice and declined by a factor of 2 to 3 between May and August, in agreement with a three-dimensional coupled ocean–sea-ice model. By measuring the high-latitude ocean during winter, elephant seals fill a “blind spot” in our sampling coverage, enabling the establishment of a truly global ocean-observing system.

Published
2008
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18. Slope currents around the Kerguelen Islands from demersal longline fishing records

Author

Young-Hyang Park, Guy Duhamel, Nicolas Gasco, Département Milieux et Peuplements Aquatiques, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Biologie des organismes marins et écosystèmes (BOME), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)

Subjects
0106 biological sciences, Dissostichus, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Fishing, 01 natural sciences, Kerguelen, Demersal zone, Longline fishing, 14. Life underwater, slope currents, 0105 earth and related environmental sciences, Polar front, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, geography, Plateau, geography.geographical_feature_category, biology, Continental shelf, 010604 marine biology & hydrobiology, biology.organism_classification, Geophysics, Oceanography, General Earth and Planetary Sciences, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Hydrography, longline fisheries, Geology
Abstract

International audience; The Kerguelen Plateau constitutes a natural obstacle for the eastward progress of the Antarctic Circumpolar Current, especially around the Kerguelen Islands. However, there is little quantitative knowledge of the current field around the islands due to lack of long-term current measurements. We performed a systematic analysis of a total of 28917 points of fishing gear drifts from setting and recovery positions of demersal longlines deployed between 2002 and 2007 for Patagonian Toothfish (Dissostichus eleginoides) fisheries in Kerguelen waters. This enabled the construction of a realistic field of depth-averaged time-mean slope currents along the 1000 m isobath all around the Kerguelen Islands. The strongest depth-mean velocities of 25 cm s−1 are associated with the Polar Front, which rounds the islands from the south and flows northward along the inner continental slope immediately east of the islands, strongly supporting previous hydrographic evidence. These results demonstrate the potential for hitherto unexploited historic longline drift data from demersal fishing grounds to provide valuable quantitative information on the regional circulation

Published
2008
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19. Variations in behavior and condition of a Southern Ocean top predator in relation to in situ oceanographic conditions

Author

Michael E. Goebel, Birgitte I. McDonald, Mark A. Hindell, Christophe Guinet, F. Monks, PG Lovell, Michael A. Fedak, Nathaniel L. Bindoff, Jean-Benoît Charrassin, Daniel E. Crocker, Fabien Roquet, Sally E. Thorpe, Stephen R. Rintoul, Yann Tremblay, Martin Biuw, J. Nicholson, Frédéric Bailleul, Young-Hyang Park, Daniel P. Costa, Lars Boehme, Michael P. Meredith, Sea Mammal Research Unit [University of St Andrews] (SMRU), School of Biology [University of St Andrews], University of St Andrews [Scotland]-University of St Andrews [Scotland]-Natural Environment Research Council (NERC), Centre d'études biologiques de Chizé (CEBC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Antarctic Wildlife Research Unit, Center for Ocean Health, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), British Antarctic Survey (BAS), Natural Environment Research Council (NERC), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) (CSIRO), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), Antarctic Ecosystem Research Division, Southwest Fisheries Science Center (SWFSC), NOAA National Marine Fisheries Service (NMFS), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)-National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)-NOAA National Marine Fisheries Service (NMFS), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)-National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Valeport Ltd., Southern Elephant Seals as Oceanographic Samplers (SEaOS) program, Centre d'Études Biologiques de Chizé (CEBC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)

Subjects
0106 biological sciences, Ocean observations, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Population Dynamics, Population, ocean observation, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Circumpolar deep water, Animals, 14. Life underwater, oceanography, education, Apex predator, geography, education.field_of_study, Multidisciplinary, geography.geographical_feature_category, Ecology, biology, elephant seals, 010604 marine biology & hydrobiology, Circumpolar star, Biological Sciences, biology.organism_classification, Arctic ice pack, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Caniformia, Southern elephant seal, Oceanography, 13. Climate action, Predatory Behavior, Environmental science, Upwelling, Animal Migration, Seasons, body condition, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract

Responses by marine top predators to environmental variability have previously been almost impossible to observe directly. By using animal-mounted instruments simultaneously recording movements, diving behavior, and in situ oceanographic properties, we studied the behavioral and physiological responses of southern elephant seals to spatial environmental variability throughout their circumpolar range. Improved body condition of seals in the Atlantic sector was associated with Circumpolar Deep Water upwelling regions within the Antarctic Circumpolar Current, whereas High-Salinity Shelf Waters or temperature/salinity gradients under winter pack ice were important in the Indian and Pacific sectors. Energetic consequences of these variations could help explain recently observed population trends, showing the usefulness of this approach in examining the sensitivity of top predators to global and regional-scale climate variability.

Published
2007
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20. Movements of foraging king penguins through marine mesoscale eddies

Author

Charles-André Bost, Christophe Guinet, Cédric Cotté, Young-Hyang Park, Centre d'études biologiques de Chizé (CEBC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Études Biologiques de Chizé (CEBC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)

Subjects
0106 biological sciences, king penguin, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Foraging, Mesoscale meteorology, 01 natural sciences, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Predation, foraging, fronts, Water Movements, Animals, Seawater, 14. Life underwater, Altimeter, Swimming, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, Polar front, General Immunology and Microbiology, 010604 marine biology & hydrobiology, Temperature, mesoscale eddies, General Medicine, Spheniscidae, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Sea surface temperature, Geography, Oceanography, Eddy, Animal Migration, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, General Agricultural and Biological Sciences, oceanographic features, marine currents, Research Article
Abstract

International audience; Despite increasing evidence that marine predators associate with mesoscale eddies, how these marine features influence foraging movements is still unclear. This study investigates the relationship of at-sea movements of king penguins to mesoscale eddies using oceanographic remote sensing and movement data from43individual trips over 4 years. Simultaneous satellite measurements provided information on gradients of sea surface temperature and currents associated with eddies determined from altimetry. Penguins tended to swim rapidly with currents as they traveled towards foraging zones. Swimming speed indicative of foraging occurred within mesoscale fronts and strong currents associated with eddies at the Polar Front. These results demonstrate the importance of mesoscale eddies in directing foraging efforts to allow predators to rapidly get to rich areas where high concentrations of prey are likely to be encountered.When returning to the colony to relieve the incubating partner or to feed the chick, the birds followed a direct and rapid path, seemingly ignoring currents.

Published
2007
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21. Effect of natural iron fertilization on carbon sequestration in the Southern Ocean

Author

Loes J. A. Gerringa, Christian Brunet, Isabelle Durand, Marcel J.W. Veldhuis, Klaas R. Timmermans, Thibaut Wagener, Thomas Remenyi, Patrick Laan, Corina P. D. Brussaard, L. Scouarnec, Nicole Garcia, Valérie Sandroni, Dominique Lefèvre, Ingrid Obernosterer, Pieter van Beek, Lilita Vong, Philippe Pondaven, Frederike Ebersbach, Doris Thuiller, Marc Souhaut, Claire Lo Monaco, Catherine Jeandel, Brian Griffiths, Andrea Malits, Stephanie Jacquet, Laurent Bopp, Jean Luc Fuda, Dorothée Vincent, Sauveur Belviso, Young Hyang Park, Julia Uitz, Bernard Quéguiner, Géraldine Sarthou, Leanne K. Armand, Stéphane Blain, Julie Mosseri, Andrew R. Bowie, Christophe Guillerm, Thomas W. Trull, Bruno Bombled, Catherine Guigue, Nicolas Savoye, Francois Carlotti, Eric Viollier, Antoine Corbière, Marc Picheral, Urania Christaki, Laboratoire d'océanographie et de biogéochimie (LOB), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ICOS-RAMCES (ICOS-RAMCES), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Océan et Interfaces (OCEANIS), Antarctic Climate and Ecosystems Cooperative Research Centre (ACE-CRC), School of Chemistry (ACROSS), University of Tasmania [Hobart, Australia] (UTAS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ), Ecosystèmes Littoraux et Cotiers, Université de Lille, Sciences et Technologies-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hellenic Centre for Marine Research (HCMR), Centre d'océanologie de Marseille (COM), Division of Marine and Atmospheric Research (CSIRO), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] (CSIRO), Laboratoire de MicrobiologiE de Géochimie et d'Ecologie Marines (LMGEM), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DT INSU, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Analytical, Environmental and Geo- Chemistry, Vrije Universiteit Brussel (VUB), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'océanographie biologique de Banyuls (LOBB), Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de géochimie des Eaux (LGE), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris), Laboratoire d'océanographie et de biogéochimie ( LOB ), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] ( LSCE ), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Antarctic Climate and Ecosystems Cooperative Research Center ( ACE-CRC ), School of Chemistry ( ACROSS ), University of Tasmania, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques ( LOCEAN ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Royal Netherlands Institute for Sea Research ( NIOZ ), Université de Lille, Sciences et Technologies-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Hellenic Centre for Marine Research ( HCMR ), Centre d'océanologie de Marseille ( COM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2, Division of Marine and Atmospheric Research ( CSIRO ), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] ( CSIRO ), Laboratoire de MicrobiologiE de Géochimie et d'Ecologie Marines ( LMGEM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2, Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ), Department of Analytical and Environmental Chemistry, Vrije Universiteit [Brussel] ( VUB ), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales ( LEGOS ), Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National d'Etudes Spatiales ( CNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire Midi-Pyrénées ( OMP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'océanographie de Villefranche ( LOV ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'océanographie biologique de Banyuls ( LOBB ), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) ( LEMAR ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Brest ( UBO ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Institut Universitaire Européen de la Mer ( IUEM ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques ( EPOC ), Observatoire aquitain des sciences de l'univers ( OASU ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de géochimie des Eaux ( LGE ), Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Institut de Physique du Globe de Paris, Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Tasmania (UTAS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2, Vrije Universiteit [Brussels] (VUB), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Physique du Globe de Paris, Ecosystèmes littoraux et côtiers (ELICO), Université de Lille, Sciences et Technologies-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo France-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)

Subjects
0106 biological sciences, Chlorophyll, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Time Factors, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Iron, Oceans and Seas, Partial Pressure, Iron fertilization, Carbon sequestration, 01 natural sciences, Carbon cycle, Diffusion, chemistry.chemical_compound, Phytoplankton, Seawater, 14. Life underwater, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Carbon dioxide in Earth's atmosphere, Multidisciplinary, Geography, Atmosphere, 010604 marine biology & hydrobiology, Chlorophyll A, fungi, Carbon Dioxide, Carbon, High-Nutrient, low-chlorophyll, Oceanography, chemistry, 13. Climate action, Ocean fertilization, Environmental chemistry, Carbon dioxide
Abstract

The availability of iron limits primary productivity and the associated uptake of carbon over large areas of the ocean. Iron thus plays an important role in the carbon cycle, and changes in its supply to the surface ocean may have had a significant effect on atmospheric carbon dioxide concentrations over glacial-interglacial cycles. To date, the role of iron in carbon cycling has largely been assessed using short-term iron-addition experiments. It is difficult, however, to reliably assess the magnitude of carbon export to the ocean interior using such methods, and the short observational periods preclude extrapolation of the results to longer timescales. Here we report observations of a phytoplankton bloom induced by natural iron fertilization--an approach that offers the opportunity to overcome some of the limitations of short-term experiments. We found that a large phytoplankton bloom over the Kerguelen plateau in the Southern Ocean was sustained by the supply of iron and major nutrients to surface waters from iron-rich deep water below. The efficiency of fertilization, defined as the ratio of the carbon export to the amount of iron supplied, was at least ten times higher than previous estimates from short-term blooms induced by iron-addition experiments. This result sheds new light on the effect of long-term fertilization by iron and macronutrients on carbon sequestration, suggesting that changes in iron supply from below--as invoked in some palaeoclimatic and future climate change scenarios--may have a more significant effect on atmospheric carbon dioxide concentrations than previously thought.

Published
2007
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22. Fine resolution 3D temperature fields off Kerguelen from instrumented penguins

Author

Young-Hyang Park, Charles-André Bost, Jean-Benoît Charrassin, Yvon Le Maho, Laboratoire d'océanographie dynamique et de climatologie (LODYC), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre d'études biologiques de Chizé (CEBC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre d'Études Biologiques de Chizé (CEBC), Equipe Physique de l'Ocean Austral (DMPA), DMPA, and Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)

Subjects
0106 biological sciences, Sea temperature, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Foraging, Objective analysis, Aquatic Science, Penguins, Oceanography, 01 natural sciences, Temperature measurement, Kerguelen, World Ocean Atlas, Data logger, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, geography, Plateau, geography.geographical_feature_category, Bio-logging, biology, 010604 marine biology & hydrobiology, Ocean current, Regional circulation, biology.organism_classification, Aptenodytes patagonicus, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Geology
Abstract

The use of diving animals as autonomous vectors of oceanographic instruments is rapidly increasing, because this approach yields cost-efficient new information and can be used in previously poorly sampled areas. However, methods for analyzing the collected data are still under development. In particular, difficulties may arise from the heterogeneous data distribution linked to animals’ behavior. Here we show how raw temperature data collected by penguin-borne loggers were transformed to a regular gridded dataset that provided new information on the local circulation off Kerguelen. A total of 16 king penguins ( Aptenodytes patagonicus ) were equipped with satellite-positioning transmitters and with temperature–time–depth recorders (TTDRs) to record dive depth and sea temperature. The penguins’ foraging trips recorded during five summers ranged from 140 to 600 km from the colony and 11,000 dives >100 m were recorded. Temperature measurements recorded during diving were used to produce detailed 3D temperature fields of the area (0–200 m). The data treatment included dive location, determination of the vertical profile for each dive, averaging and gridding of those profiles onto 0.1°×0.1° cells, and optimal interpolation in both the horizontal and vertical using an objective analysis. Horizontal fields of temperature at the surface and 100 m are presented, as well as a vertical section along the main foraging direction of the penguins. Compared to conventional temperature databases (Levitus World Ocean Atlas and historical stations available in the area), the 3D temperature fields collected from penguins are extremely finely resolved, by one order finer. Although TTDRs were less accurate than conventional instruments, such a high spatial resolution of penguin-derived data provided unprecedented detailed information on the upper level circulation pattern east of Kerguelen, as well as the iron-enrichment mechanism leading to a high primary production over the Kerguelen Plateau.

Published
2004
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23. Determination of the surface geostrophic velocity field from satellite altimetry

Author

Young-Hyang Park, Département Milieux et Peuplements Aquatiques, and Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)

Subjects
Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Monte Carlo method, Soil Science, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Aquatic Science, 010502 geochemistry & geophysics, Oceanography, 01 natural sciences, Least squares, Physics::Geophysics, Geochemistry and Petrology, altimetry, Geoid, velocity field, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), 14. Life underwater, Boundary value problem, Altimeter, Physics::Atmospheric and Oceanic Physics, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Water Science and Technology, Ecology, Ocean current, Paleontology, Forestry, Geodesy, Geophysics, Circulation (fluid dynamics), 13. Climate action, Space and Planetary Science, Free surface, method, Geology
Abstract

Presently available marine geoid models are not accurate enough to extract the mean surface circulation directly from satellite altimetry. A novel method for estimating the mean velocity field of major ocean current systems is derived from the free surface boundary condition. With a given quasi-geostrophic balance for the horizontal surface flow, a scaling analysis of this boundary condition indicates that although the vertical velocity w is mostly balanced by the local change of the free surface, ∂η′/∂t, useful information on the mean current ($\bar{u}$, $\bar{v}$) is contained in a small ageostrophic departure (∂η′/∂t − w). Our method consists in the development of a simple algebraic equation with two unknowns ($\bar{u}$, $\bar{v}$) and an adjustable parameter $\tilde{\alpha}$ associated with ∂η′/∂t, assuming that the latter is proportional to (∂η′/∂t − w). Most interestingly, ∂η′/∂t and all other coefficients of the equation can be determined from altimetry. The altimeter data used is combined TOPEX/Poseidon-ERS gridded data, and the solution is obtained by least squares, minimizing the contribution from the time-variable part of the parameter $\tilde{\alpha}$ and prescribing the zonal direction of the mean current. The method, which is found to be particularly useful for quasi-zonal high-energy current systems, has been validated against direct observations in the Gulf Stream and Southern Ocean. Comparisons with direct observations and Monte Carlo experiments suggest an overall solution error of about 10 cm s−1. Once calibrated against regional velocity statistics, this method will be able to determine from altimetry the mean or instantaneous surface velocity field down to the frontal scale, with a realism that has been inaccessible because of the geoid constraint.

Published
2004
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24. Validation of Sea Level Data in the East Asian Marginal Seas: Comparison between TOPEX/POSEIDON Altimeter and In-Situ Tide Gauges

Author

Jong Woo Kim, Ki-Hyun Kim, Young-Hyang Park, Yong-Hoon Youn, Im Sang Oh, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'océanographie dynamique et de climatologie (LODYC), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 04 agricultural and veterinary sciences, Geodesy, 01 natural sciences, Satellite altimeter, Correlation analysis, 040102 fisheries, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Proper treatment, Tide gauge, 14. Life underwater, Altimeter, Sea level, Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

http://www.iap.ac.cn/html/qikan/aas/aas2003/200304/204yhy.pdf; In an effort to assess the reliability of satellite altimeter systems, the authors conduct a comparative analysis of sea level data that were collected from the TOPEX/POSEIDON (T/P) altimeter and 10 tide gauges (TG) near the satellite passing ground tracks. The analysis is made using datasets collected from marginal sea regions surrounding the Korean Peninsula at T/P cycles of 2 to 230, which correspond to October 1992 to December 1998. Proper treatment of tidal errors is a very critical step in data processing because the study area has very strong tide. When the T/P data are processed, the procedures of Park and Gamberoni (1995) are adapted to reduce errors associated with the tide. When the T/P data are processed in this way, the alias periods of M2, S2, and K1 constituents are found to be 62.1, 58.7, and 173 days respectively. The compatibility of the T/P and TG datasets are examined at various filtering periods. The results indicate that the low-frequency signals of the T/P data can be interpreted more safely with longer filtering periods (such as up to the maximum selected value of 200 days). When RMS errors for the 200-day low-pass filter period are compared with all 10 tidal stations, the values span the range of 2.8 to 6.7 cm. The results of a correlation analysis for this filtering period also show a strong agreement between the T/P and TG datasets across all stations investigated (e.g., p-values consistently less than 0.001). Hence according to the analysis, the conclusion is made that the analysis of surface sea level using satellite altimeter data can be made safely with reasonably extended filtering periods such as 200 days.

Published
2003
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25. On the deep water circulation of the eastern South Atlantic Ocean

Author

Young-Hyang Park, Herlé Mercier, Michel Arhan, Laboratoire de physique des océans (LPO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'océanographie dynamique et de climatologie (LODYC), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
geography, geography.geographical_feature_category, Plateau, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Continental shelf, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, North Atlantic Deep Water, Ocean current, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Aquatic Science, 010502 geochemistry & geophysics, Oceanography, 01 natural sciences, Boundary current, Angola Basin, 14. Life underwater, Subtropical front, Hydrography, Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

The main flow patterns and transports of North Atlantic Deep Water (NADW) in the eastern South Atlantic and round southern Africa were inferred from two quasi-meridional WOCE hydrographic lines at 9°W and 5°E nominal longitudes, and from segments of other sections in the Atlantic-to-Indian Oceans transition region. An export of 11±4 Sv of NADW from the Atlantic was estimated near southern Africa inshore of the Subtropical Front. Most of this flow can be traced back across the Cape Basin to passages south of 28°S in Walvis Ridge, and farther upstream to an entry in the eastern basin at 20–25°S. Other transfers of NADW from the western boundary current to the eastern boundary were confirmed near the equator and at 22°S near the Namib Col of Walvis Ridge, yet a cyclonic recirculation of the former in the Angola Basin, and the weakness of the latter (4±2 Sv), make their direct contributions to the export of NADW minor ones. As another consequence, the estimated transport of the deep southward boundary current against the western continental slope of Africa shows important latitudinal variations (12±9 Sv at 7°30′S, 3±5 Sv at 22°30′S, 11±4 Sv at 35°S), with even a suggestion of its reversal in the northern Cape Basin. To the southwest of Cape Town, the deep boundary current is influenced by the temporal variability of the Agulhas retroflection region, and most of it separates from the slope to enter the Indian Ocean in the deep return flow of the Agulhas Current. Only a 2–3 Sv remnant against the continental slope was estimated at 30°E to the east of the Agulhas Plateau.

Published
2003
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26. Sedimentation pathways in the Indian sector of the Southern Ocean during a production regime dominated by regeneration

Author

Young Hyang Park, Edwige Charriaud, Madeleine Goutx, Alain Bedo, Caroline Cailliau, Sauveur Belviso, Agence Française pour la Biodiversité (AFB), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), ICOS-RAMCES (ICOS-RAMCES), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Laboratoire de MicrobiologiE de Géochimie et d'Ecologie Marines (LMGEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2, Laboratoire Dynamique de la Biodiversité (LADYBIO), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, Pycnocline, 010504 meteorology & atmospheric sciences, pigments, antarctic, Aquatic Science, 01 natural sciences, Zooplankton, lipids, Water column, Phytoplankton, 14. Life underwater, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, DMSP, Diel vertical migration, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, diel cycles, Ecology, biology, DMS, 010604 marine biology & hydrobiology, sediment traps, biology.organism_classification, Diatom, Oceanography, austral ocean, phytoplankton, Sediment trap, Accessory pigment
Abstract

During summer 1994, the production regime at 2 sites located in the Indian sector of the Southern Ocean, one in the Permanent Open Ocean Zone (POOZ) at 52 degrees S, and a second in the Seasonal Ice Zone (SIZ) at 63 degrees S, was dominated by regeneration (0.3 < f-ratio < 0.4). Two time series, each of about 4 d, were performed over pre-determined time intervals of 4 h using a free-floating sediment trap set at 200 m at the 2 sites. Hourly variations of C, N, chlorophyll a (chl a) and its degradation products, taxon-specific pigments, lipid classes and dimethylsulfoniopropionate (DMSP) were measured simultaneously. Measurements in the water column were done during the sediment trap drifting. Fucoxanthin, a typical diatom pigment, was the major accessory pigment found in the trap material at the 2 stations, whereas, in the water column, the phytoplankton was dominated by flagellates in the POOZ and diatoms in the SIZ. This suggests selective grazing of diatoms by zooplankton and/or mass sinking of diatoms, at least in the POOZ. However, since the set of compounds exhibited strong diel cycles in the POOZ, the export flux appears to mainly result from the zooplankton. The results are ambiguous as to whether the intensified sedimentation at night resulted from vertical migration of euphausiids, since copepods crossing the pycnocline were rare, and/or the nocturnal increase of feeding activity of copepods and microzooplankton. At the SIZ, diatoms dominated in the mixed layer and at the deep phytoplankton maximum (DPM) located at the depth of the temperature minimum (50 to 100 m). However, pigment signature in the trap material suggested the selective sedimentation of nanoflagellates (essentially pelagophytes). Correspondingly, there was high proportions of sterols up to 40% in the trap material. The diel variations somewhat resembling POOZs, the low chi a-to-phaeopigments ratio and the presence of phaeopigments in their most degraded forms were strong indications of the key role played by zooplankton in the export fluxes in the SIZ. Hence, the selective feeding of phytoplankton by zooplankton strongly influenced the sedimentation pathways in the Indian Sector of the Southern Ocean. Additionally, DMSP, which is produced by phytoplankton in superficial waters, is shown to be as labile as chi a when processed by grazers.

Published
1999
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27. KERFIX, a time-series station in the Southern Ocean: a presentation

Author

Christian Brunet, Edwige Charriaud, Charles Fravalo, Catherine Jeandel, Paul Tréguer, Diana Ruiz-Pino, Bernard Quéguiner, Daniel Delille, Michel Fiala, Bernard Shauer, Alain Poisson, Young-Hyang Park, Juan Carlos Miquel, Suzanne Razouls, Philippe Pondaven, Elvis Gjata, Frank Dehairs, Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales ( LEGOS ), Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National d'Etudes Spatiales ( CNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire Midi-Pyrénées ( OMP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de biogéochimie et chimie marines ( LBCM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ), Department of Analytical and Environmental Chemistry, Mangrove Management Group, Laboratoire d'océanographie biologique de Banyuls ( LOBB ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), IAEA-MEL ( IAEA-MEL ), IAEA, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) ( LEMAR ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Université de Brest ( UBO ) -Institut Universitaire Européen de la Mer ( IUEM ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'océanographie et de biogéochimie ( LOB ), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Observatoire océanologique de Banyuls ( OOB ), The KERFIX program was supported by the Scientific Mission of the 'Terres Australes and Antarctiques Francaises' (1990-1992) and then by the 'Institut Français pour la Recherche et la Technologie Polaire' (1992-1995) and simultaneously by the Centre National de la Recherche Scientifique (INSU/France-JGOFS, 1991-1995)., Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de biogéochimie et chimie marines (LBCM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Department of Analytical and Environmental Chemistry [Bruxelles], Vrije Universiteit Brussel [Bruxelles] (VUB), Laboratoire d'océanographie biologique de Banyuls (LOBB), Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IAEA-MEL (IAEA-MEL), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Laboratoire d'océanographie et de biogéochimie (LOB), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Time series analysis, Flux, Aquatic Science, Oceanography, 01 natural sciences, Carbon cycle, Atmosphere, PSE, Antarctic Ocean, Gas exchange, Ocean stations, PSE, South Indian Ocean, 14. Life underwater, PSE, Kerguelen I, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Micropalaeontology, Series (stratigraphy), [ SDU.STU.OC ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, Particulate flux, 010604 marine biology & hydrobiology, Oxygen, Ocean-atmosphere system, Carbon dioxide, 13. Climate action, Biodegradation, Environmental science, Dissolution
Abstract

International audience; Between January 1990 and March 1995, the research project KERFIX undertook the first regular noncoastal multiyear acquisition of parameters related to the carbon cycle in the Southern Ocean at a time series station located at 50 degrees 40' S-68 degrees 25' E, 60 miles southwest of the Kerguelen Islands. The objectives of KERFIX are (1) to monitor the ocean/atmosphere CO2 and O2 exchanges and to understand which processes govern these exchanges (2) to observe and interpret the seasonal and interannual variability of the production, flux, decomposition and dissolution of carbon and associated elements at this location. In addition, micropaleontological studies describe the present and past flux dynamics in this oceanic area, to improve the knowledge of the transfer functions of some oceanographic proxies. This paper presents a survey of the KERFIX program: scientific objectives, organization of the field operations and some main results obtained since the beginning of KERFIX program, as well as the results of the temporal evolution of hydrological, chemical and biological parameters.

Published
1998
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28. The oceanic circulation around the Kerguelen plateau : from observation to modeling

Author

Roquet, Fabien, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, Young-Hyang Park, Gurvan Madec, Frédéric Vivier, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), and Young-Hyang Park(yhpark@mnhn.fr)

Subjects
[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Kerguelen Plateau, Plateau de Kerguelen, Antarctic Circumpolar Current, Elephants de mer instrumentés, dynamique océanique, Instrumented elephant seals, Océan Austral, Éléphants de mer instrumentés, 65-85°E], modélisation numérique, Ocean dynamic, Courant Circumpolaire Antarctique, Southern Ocean, Plateau de Kerguelen [46°-62°S
Abstract

Due to its great meridional extent and relatively shallow depth, the Kerguelen Plateau constitutes a major barrier to the eastward flowing Antarctic Circumpolar Current (ACC) in the Indian sector of the Southern Ocean. While most of the ACC transport is deflected north of the Kerguelen Islands, the remainder (50 x 10 m3 s-1) must pass south of the islands, most probably through the Fawn Trough (56°S, 77°E, 2650 m) and Princess Elizabeth Trough (64°S, 82°E, 3650 m). However, our knowledge of the circulation around the Kerguelen Plateau has long been hampered by the lack of observations in this remote area. The goal of this thesis is to improve our knowledge of the mean circulation around the Kerguelen Plateau. A large set of oceanographic tools has thus been used, including the analysis of available observations as well as the use of state-of-the-art numerical models. Hydrographic data obtained using instrumented elephant seals are presented in details, together with a new procedure of calibration and validation of these data. The new circulation scheme obtained from observation analysis is then used to validate a realistic numerical simulation. The importance of deep and bottom water mass properties as well as of the bathymetry for shaping the circulation is outlined.; La grande extension méridienne et la faible profondeur du plateau de Kerguelen en font un obstacle majeur à l'écoulement zonal du Courant Circumpolaire Antarctique (CCA) dans le secteur indien de l'océan austral. Tandis que la majorité du transport du CCA est dévié au nord des îles Kerguelen, le reste (50 x 10 m3 s-1) doit passer plus au sud, probablement par les passages profonds du Fawn Trough (56°S, 77°E, 2650 m) et du Princess Elizabeth Trough (64°S, 82°E, 3650 m). Pourtant, le détail de la circulation autour du plateau est longtemps resté méconnu, en raison des difficultés à récolter des données dans cette région éloignée de toute route commerciale, d'un climat particulièrement rude et de la présence de la banquise recouvrant la moitié du plateau en hiver. L'objectif de cette thèse est d'améliorer notre connaissance de la circulation moyenne autour du plateau de Kerguelen. Pour cela, un large éventail d'outils allant de l'analyse d'observations récentes à l'utilisation de modèles numériques de circulation a été utilisé. Les données obtenues à l'aide d'éléphants de mer instrumentés sont présentées en détail. Une procédure de calibration et de validation de ces profils hydrologiques est proposée. Ce jeu de données, constitué d'un grand nombre de sections à haute résolution spatiale, est ensuite combiné avec d'autres observations plus conventionnelles (in situ et satellites) pour construire un nouveau schéma de circulation dans la région. L'existence d'un courant intense traversant le passage du Fawn Trough est alors mise en évidence. Les observations directes du courant du Fawn Trough pendant la campagne récente TRACK (resp.: Y.-H. Park) confirment l'importance de ce courant, qui concentre plus de 40 x 10 m3 s-1, soit 30 % du transport total du CCA. La connaissance de la circulation développée à partir des observations est ensuite utilisée pour valider une simulation au 1/4° de résolution. A l'aide de tests de sensibilité sur une configuration régionale de l'Océan Indien Sud, l'importance de la bonne représentation des caractéristiques des masses d'eau profonde et de la bathymétrie pour obtenir une simulation réaliste est mise en évidence. Finalement, une analyse dynamique de la simulation est menée, montrant comment la circulation résulte d'une combinaison des effets de la bathymétrie et du vent au travers de la balance de Sverdrup topographique. L'extension méridienne du CCA est maximale dans la région du plateau de Kerguelen, augmentant régionalement le forçage du vent. En permettant le passage de la partie sud du CCA près de la divergence antarctique (entre 60°S et 65°S), où le pompage d'Ekman est très intense, le plateau de Kerguelen pourrait favoriser indirectement l'accélération du CCA.

Published
2009

29. Mechanisms of the interannual to decadal thermal variability of the upper ocean in the western boundary region of North Pacific

Author

Pak, Gyun-Do, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, Seoul National University, Kyung-Il Chang, Young-Hyang Park, and Frédéric Vivier

Subjects
Regime shift, Flux de chaleur air-mer, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Long-term variability, Variabilité décennale, Heat budget, Changement de régime, Bilan de chaleur, Advection océanique, Ocean advection, Kuroshio-Oyashio Extension, Air-sea heat flux
Abstract

Winter upper-ocean heat content variability and its causal mechanisms are investigated using observational and reanalysis products in the western North Pacific. The relationship between the East Asian winter monsoon (EAWM) and the North Pacific Oscillation (NPO) and their impact on the sea surface temperature (SST) are nonstationary, with a sudden change at 1987/1988. During the 1973-87, the EAWM and NPO were significantly correlated to each other, but their correlation practically vanishes during the 1988-2002. This nonstationary relationship is related to the pronounced decadal weakening of the Siberian high after the 1988 regime shift as well as the concomitant positive NPO-like dipole change. The influence of EAWM and NPO to the winter SST in the study region is significantly decreased after the sudden change near-1990. The upper 400 m heat budget in the western North Pacific is analyzed using outputs from a high resolution ocean general circulation model. Winter heat storage rate on interannual to decadal time scales is mainly determined by oceanic heat advection rather than by net air-sea heat flux. The role of heat advection becomes particularly prominent after the 1990 regime shift in association with the reduced variability of surface heat flux caused by weakened SST variability. The net heat flux acts to dampen temperature anomalies caused by the ocean dynamics principally associated with the meridional shift of the Oyashio Extension front, which is significantly correlated with the West Pacific (WP) and Pacific-North America (PNA) teleconnection patterns.; La variabilité du contenu de chaleur hivernal de l'océan supérieur et ses mécanismes de causalité ont été étudiés en utilisant des observations et des produits de réanalyse dans le Pacifique Nord-Ouest. La relation entre la mousson d'hiver dans l'Asie de l'Est (EAWM) et l'Oscillation du Pacifique Nord (NPO) et leurs impacts sur la température de surface de la mer (SST) sont non stationnaires, avec un changement soudain en 1987/1988. L'EAWM et la NPO, qui étaient bien corrélées en 1973-1987, ne sont pratiquement plus corrélées en 1988-2002. Cette relation non stationnaire est liée au fort affaiblissement décennal de la haute pression Sibérienne après le changement de régime en 1988, ainsi qu'au changement concomitant du dipôle de la NPO positive. L'influence de l'EAWM et de la NPO sur la SST hivernale dans la région d'étude a significativement diminué après 1990. Le bilan de chaleur dans les 400 premiers mètres a été analysé à l'aide des sorties d'un modèle de la circulation océanique générale à haute résolution. Le taux de stockage de chaleur hivernal des échelles interannuelles à décennales est principalement déterminé par l'advection océanique plutôt que par le flux net de chaleur air-mer. Le rôle de l'advection de chaleur devient particulièrement important après le changement de régime en 1990, en association avec la réduction de la variabilité du flux de chaleur en surface causée par une faible variabilité de la SST. Le flux net de chaleur air-mer freine les anomalies thermiques créées par la dynamique océanique associée avec le déplacement méridien du front de l'Extension de l'Oyashio, qui est fortement corrélé avec les modes de téléconnexion de WP et PNA.

Published
2016

30. Mécanismes de la variabilité thermique interannuelle à décennale de l’océan supérieur dans la région du bord ouest du Pacifique Nord

Author

Pak, Gyun-Do, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, Seoul National University, Kyung-Il Chang, Young-Hyang Park, Frédéric Vivier, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)

Subjects
Regime shift, Flux de chaleur air-mer, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Long-term variability, Variabilité décennale, Heat budget, Changement de régime, Bilan de chaleur, Advection océanique, Ocean advection, Kuroshio-Oyashio Extension, Air-sea heat flux
Abstract

Winter upper-ocean heat content variability and its causal mechanisms are investigated using observational and reanalysis products in the western North Pacific. The relationship between the East Asian winter monsoon (EAWM) and the North Pacific Oscillation (NPO) and their impact on the sea surface temperature (SST) are nonstationary, with a sudden change at 1987/1988. During the 1973-87, the EAWM and NPO were significantly correlated to each other, but their correlation practically vanishes during the 1988-2002. This nonstationary relationship is related to the pronounced decadal weakening of the Siberian high after the 1988 regime shift as well as the concomitant positive NPO-like dipole change. The influence of EAWM and NPO to the winter SST in the study region is significantly decreased after the sudden change near-1990. The upper 400 m heat budget in the western North Pacific is analyzed using outputs from a high resolution ocean general circulation model. Winter heat storage rate on interannual to decadal time scales is mainly determined by oceanic heat advection rather than by net air-sea heat flux. The role of heat advection becomes particularly prominent after the 1990 regime shift in association with the reduced variability of surface heat flux caused by weakened SST variability. The net heat flux acts to dampen temperature anomalies caused by the ocean dynamics principally associated with the meridional shift of the Oyashio Extension front, which is significantly correlated with the West Pacific (WP) and Pacific-North America (PNA) teleconnection patterns.; La variabilité du contenu de chaleur hivernal de l'océan supérieur et ses mécanismes de causalité ont été étudiés en utilisant des observations et des produits de réanalyse dans le Pacifique Nord-Ouest. La relation entre la mousson d'hiver dans l'Asie de l'Est (EAWM) et l'Oscillation du Pacifique Nord (NPO) et leurs impacts sur la température de surface de la mer (SST) sont non stationnaires, avec un changement soudain en 1987/1988. L'EAWM et la NPO, qui étaient bien corrélées en 1973-1987, ne sont pratiquement plus corrélées en 1988-2002. Cette relation non stationnaire est liée au fort affaiblissement décennal de la haute pression Sibérienne après le changement de régime en 1988, ainsi qu'au changement concomitant du dipôle de la NPO positive. L'influence de l'EAWM et de la NPO sur la SST hivernale dans la région d'étude a significativement diminué après 1990. Le bilan de chaleur dans les 400 premiers mètres a été analysé à l'aide des sorties d'un modèle de la circulation océanique générale à haute résolution. Le taux de stockage de chaleur hivernal des échelles interannuelles à décennales est principalement déterminé par l'advection océanique plutôt que par le flux net de chaleur air-mer. Le rôle de l'advection de chaleur devient particulièrement important après le changement de régime en 1990, en association avec la réduction de la variabilité du flux de chaleur en surface causée par une faible variabilité de la SST. Le flux net de chaleur air-mer freine les anomalies thermiques créées par la dynamique océanique associée avec le déplacement méridien du front de l'Extension de l'Oyashio, qui est fortement corrélé avec les modes de téléconnexion de WP et PNA.

Published
2016

31. La circulation océanique autour du plateau de Kerguelen: de l'observation à la modélisation

Author

Roquet, Fabien, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, Young-Hyang Park(yhpark@mnhn.fr), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)

Subjects
[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Kerguelen Plateau, Plateau de Kerguelen, Dynamique Océanique, Antarctic Circumpolar Current, Ocean dynamic, Courant Circumpolaire Antarctique, Elephants de mer instrumentés, Océan austral, Southern Ocean, Instrumented elephant seals
Abstract

Due to its great meridional extent and relatively shallow depth, the Kerguelen Plateau constitutes a major barrier to the eastward flowing Antarctic Circumpolar Current (ACC) in the Indian sector of the Southern Ocean. While most of the ACC transport is deflected north of the Kerguelen Islands, the remainder (50 x 10 m3 s-1) must pass south of the islands, most probably through the Fawn Trough (56°S, 77°E, 2650 m) and Princess Elizabeth Trough (64°S, 82°E, 3650 m). However, our knowledge of the circulation around the Kerguelen Plateau has long been hampered by the lack of observations in this remote area. The goal of this thesis is to improve our knowledge of the mean circulation around the Kerguelen Plateau. A large set of oceanographic tools has thus been used, including the analysis of available observations as well as the use of state-of-the-art numerical models. Hydrographic data obtained using instrumented elephant seals are presented in details, together with a new procedure of calibration and validation of these data. The new circulation scheme obtained from observation analysis is then used to validate a realistic numerical simulation. The importance of deep and bottom water mass properties as well as of the bathymetry for shaping the circulation is outlined.; La grande extension méridienne et la faible profondeur du plateau de Kerguelen en font un obstacle majeur à l'écoulement zonal du Courant Circumpolaire Antarctique (CCA) dans le secteur indien de l'océan austral. Tandis que la majorité du transport du CCA est dévié au nord des îles Kerguelen, le reste (50 x 10 m3 s-1) doit passer plus au sud, probablement par les passages profonds du Fawn Trough (56°S, 77°E, 2650 m) et du Princess Elizabeth Trough (64°S, 82°E, 3650 m). Pourtant, le détail de la circulation autour du plateau est longtemps resté méconnu, en raison des difficultés à récolter des données dans cette région éloignée de toute route commerciale, d'un climat particulièrement rude et de la présence de la banquise recouvrant la moitié du plateau en hiver. L'objectif de cette thèse est d'améliorer notre connaissance de la circulation moyenne autour du plateau de Kerguelen. Pour cela, un large éventail d'outils allant de l'analyse d'observations récentes à l'utilisation de modèles numériques de circulation a été utilisé. Les données obtenues à l'aide d'éléphants de mer instrumentés sont présentées en détail. Une procédure de calibration et de validation de ces profils hydrologiques est proposée. Ce jeu de données, constitué d'un grand nombre de sections à haute résolution spatiale, est ensuite combiné avec d'autres observations plus conventionnelles (in situ et satellites) pour construire un nouveau schéma de circulation dans la région. L'existence d'un courant intense traversant le passage du Fawn Trough est alors mise en évidence. Les observations directes du courant du Fawn Trough pendant la campagne récente TRACK (resp.: Y.-H. Park) confirment l'importance de ce courant, qui concentre plus de 40 x 10 m3 s-1, soit 30 % du transport total du CCA. La connaissance de la circulation développée à partir des observations est ensuite utilisée pour valider une simulation au 1/4° de résolution. A l'aide de tests de sensibilité sur une configuration régionale de l'Océan Indien Sud, l'importance de la bonne représentation des caractéristiques des masses d'eau profonde et de la bathymétrie pour obtenir une simulation réaliste est mise en évidence. Finalement, une analyse dynamique de la simulation est menée, montrant comment la circulation résulte d'une combinaison des effets de la bathymétrie et du vent au travers de la balance de Sverdrup topographique. L'extension méridienne du CCA est maximale dans la région du plateau de Kerguelen, augmentant régionalement le forçage du vent. En permettant le passage de la partie sud du CCA près de la divergence antarctique (entre 60°S et 65°S), où le pompage d'Ekman est très intense, le plateau de Kerguelen pourrait favoriser indirectement l'accélération du CCA.

Published
2009

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