20-01-2006 i giovedì della scienza 1

SOMESOME OCEAN PROCESSES RELEVANTOCEAN PROCESSES RELEVANTFOR CLIMATE VARIABILITYFOR CLIMATE VARIABILITY

V. V. ArtaleArtaleartale@casacciaartale@casaccia..eneaenea..itit

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di che cosa si parlerà:

la circolazione termoalina:cosa e come sta cambiando:

in particolare nel Nord Atlantico(corrente del Golfo) e mari limitrofi

(Arctic, Nordic Sea, Subpolar Basin eMediterranean)

…. ed infine come integrazione di tuttequeste variazioni come sta cambiando il

trend delsea level rise

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La circolazione oceanica è dovutasia al vento che alla differenza di

densità

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wind-drivencirculation

thermohalinecirculation

variabilità interannuale

climate change (scale lunghe)

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THE OCEAN CONVEYORcarries warm surface waters from the tropics northward. At high latitudes, the waters

cool, releasing heat to the atmosphere and moderating wintertime climate in theNorth Atlantic region. The colder (and denser) waters sink and flow southward in the

deep ocean to keep the conveyor moving.

(Illustration by Jack Cook, WHOI)

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schema della circolazione del nordatlantico

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arctic

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trend della temperaturadell’acqua intermedia nell’Artico

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SENSITIVE SEAS—Cold, dense watersthat propel the ocean conveyor form andaccumulate primarily in certain locationsin the Arctic and North Atlantic—in theGreenland, Iceland, and Norwegian Seas

and in the Labrador, Irminger, andIceland Basins

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RAPID OCEAN FRESHENINsalinity measurements over thepast 55 years shows that watersin critical North Atlanticlocations have been gettingfresher—fed by melting glaciersand increased precipitationassociated with greenhousewarming (saltier waters are red,orange, and yellow; fresherwaters are blue and green).Continued freshening of theNorth Atlantic could slow theocean conveyor, diminishing theamount of heat transportednorthward and significantlycooling areas of the NorthernHemisphere. (Data compiled byRuth Curry, WHOI)

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THE GULF STREAM SYSTEM

una delle componenti principali dellacircolazione termoalina

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THE GULF STREAM SYSTEM

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come sta variando la Corrente delGolfo

?

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…… freshening freshening at at bothbothpolewards endspolewards ends ……....increases increases of of salinity salinity atatlow latitudes low latitudes ……

(from Curry et al, Nature, 2003)

PresentPresent Scenario Scenario(North (North AtlanticAtlantic):):

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cosa succede nelmediterraneo?

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Salinity section for theperiods 1976-1980 andthe difference 1980-1985 minus 1976-1980(Calmanti et al., work inprogress, 2005)

MOW:source of warming at mid-depth (Potter and Lozier, GRL, 2004)

Strong trendStrong trend

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Time series (MEDAR-MEDATLAS) for the period 1950-2000 of volume mean salinity (left scale) and salt content

(1013 PSU*m3, right scale) anomalies600m 600m ––bottombottom and 0-bottom0-bottom (from Rixen et al, submitted Nature, 2004)

Eastern MediterraneanWestern Mediterranean Mediterranean

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trend nel Golfo del LEONE

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Mediterranean internalvariability: advective-convective feedback

THC (+)

THC (-)

Local phenomena at Gibraltar Straits

Global Condition

MOW variability

Tide (+/-)Inflow

Outflow

Transport of freshwaterinto the Med THC

North Atlantic THC

?

Hydrauliccontrol

Bifurcation?

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Global sea level 1870-2003

Holgate & Woodworth 2005

by Church & White 2005

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Average sea level change 1955-98 by Church et al.2004

mm/y

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Global Ocean is warming ~0.3 W/m2 since 1955, ~0.8 W/m2 since 1993

not uniform, cooling in some regions considerable decadal variability

Salinities are changing lower in high lat, higher in subtropics

Ocean biogeochemistry is changingcarbon increasing,118±19 PgC since 1750pH and oxygen in thermocline decreasing

Global sea level is rising1.8±0.3 mm/y since 1950 (25% steric) 3.1±0.4 mm/y since 1993 (50% steric)

not uniform, falling in some regionsdecadal variability in steric contribution

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come sarà la Casaccia il prossimogiovedì della scienza? …. uno

scenario possibile