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Ocean‐Scale Interactions From Space

Authors :
Sylvie Le Gentil
Guillaume Lapeyre
Dimitris Menemenlis
Patrice Klein
Zhan Su
Lee-Lueng Fu
Lia Siegelman
Hector S. Torres
Bo Qiu
Jet Propulsion Laboratory (JPL)
NASA-California Institute of Technology (CALTECH)
Department of Environmental Science and Engineering [Pasadena] (ESE)
California Institute of Technology (CALTECH)
Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS)
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 de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
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 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)
Department of Oceanography [Honolulu]
University of Hawai‘i [Mānoa] (UHM)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-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)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
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)
Source :
Earth and Space Science, Earth and Space Science, American Geophysical Union/Wiley, 2019, 6 (5), pp.795-817. ⟨10.1029/2018EA000492⟩, Earth and Space Science, 2019, 6 (5), pp.795-817. ⟨10.1029/2018EA000492⟩, Earth And Space Science (2333-5084) (American Geophysical Union (AGU)), 2019-05, Vol. 6, N. 5, P. 795-817, Earth and Space Science, Vol 6, Iss 5, Pp 795-817 (2019)
Publication Year :
2019
Publisher :
American Geophysical Union (AGU), 2019.

Abstract

Satellite observations of the last two decades have led to a major breakthrough emphasizing the existence of a strongly energetic mesoscale turbulent eddy field in all the oceans. This ocean mesoscale turbulence (OMT) is characterized by cyclonic and anticyclonic eddies (with a 100‐‐300 km size and depth scales of ~500‐‐1000 m) that capture approximatively 80% of the total kinetic energy and is now known to significantly impact the large‐scale ocean circulation, the ocean's carbon storage, the air‐sea interactions and therefore the Earth climate as a whole. However, OMT revealed by satellite observations has properties that differ from those related to classical geostrophic turbulence theories. In the last decade, a large number of theoretical and numerical studies has pointed to submesoscale surface fronts (1‐‐50 km, not resolved by satellite altimeters and not fully taken into account by geostrophic turbulence theories) as the key suspect explaining these discrepancies. Submesoscale surface fronts have been shown to impact mesoscale eddies and the large‐scale ocean circulation in counter‐intuitive ways, leading in particular to up‐gradient fluxes. The ocean engine is now known to involve energetic scale interactions, over a much broader range of scales than expected one decade ago, from 1 km to 5000 km. New space observations with higher spatial resolution are however needed to validate and improve these recent theoretical and numerical results.

Details

ISSN :
23335084
Volume :
6
Database :
OpenAIRE
Journal :
Earth and Space Science
Accession number :
edsair.doi.dedup.....8cff77f82a411f6428b8d2321685ed0d
Full Text :
https://doi.org/10.1029/2018ea000492