Back to Search Start Over

Deep-ocean mixing driven by small-scale internal tides

Authors :
Gordon R. Stephenson
Maarten C. Buijsman
Casimir de Lavergne
J. A. Mattias Green
Zhongxiang Zhao
Amy F. Waterhouse
Alberto C. Naveira Garabato
Angélique Melet
Clément Vic
Ocean and Earth Science [Southampton]
University of Southampton-National Oceanography Centre (NOC)
School of Ocean Sciences [Menai Bridge]
Bangor University
Scripps Institution of Oceanography (SIO - UC San Diego)
University of California [San Diego] (UC San Diego)
University of California (UC)-University of California (UC)
Applied Physics Laboratory [Seattle] (APL-UW)
University of Washington [Seattle]
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)
Nucleus for European Modeling of the Ocean (NEMO R&D )
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)
University of Southern Mississippi (USM)
Scripps Institution of Oceanography (SIO)
University of California-University of California
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)
Source :
Nature Communications, Vol 10, Iss 1, Pp 1-9 (2019), Nature Communications (2041-1723) (Nature Publishing Group), 2019-05, Vol. 10, N. 2099, P. 9p., Nature Communications, Nature Communications, 2019, 10 (1), ⟨10.1038/s41467-019-10149-5⟩, Nature Communications, Nature Publishing Group, 2019, 10 (1), ⟨10.1038/s41467-019-10149-5⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
Springer Science and Business Media LLC, 2019.

Abstract

Turbulent mixing in the ocean is key to regulate the transport of heat, freshwater and biogeochemical tracers, with strong implications for Earth’s climate. In the deep ocean, tides supply much of the mechanical energy required to sustain mixing via the generation of internal waves, known as internal tides, whose fate—the relative importance of their local versus remote breaking into turbulence—remains uncertain. Here, we combine a semi-analytical model of internal tide generation with satellite and in situ measurements to show that from an energetic viewpoint, small-scale internal tides, hitherto overlooked, account for the bulk (>50%) of global internal tide generation, breaking and mixing. Furthermore, we unveil the pronounced geographical variations of their energy proportion, ignored by current parameterisations of mixing in climate-scale models. Based on these results, we propose a physically consistent, observationally supported approach to accurately represent the dissipation of small-scale internal tides and their induced mixing in climate-scale models.<br />The geography of deep-ocean mixing driven by internal tides is poorly constrained in ocean models. Here the authors unveil the global variability of energetic small-scale internal tides, combining an analytical model with satellite and in situ observations, paving the way to future parameterisations.

Details

ISSN :
20411723
Volume :
10
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nature Communications
Accession number :
edsair.doi.dedup.....956aec918a541789ce788ab6e54b435e
Full Text :
https://doi.org/10.1038/s41467-019-10149-5