The effect of Antarctic sea ice on the Southern Hemisphere atmosphere during the southern summer

Raphael, Marilyn; Hobbs, Will; Wainer, Ilana

doi:10.1007/s00382-010-0892-1

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“…A variabilidade da extensão de gelo marinho antártico possui potencial de afetar a circulação atmosférica, da su- perfície até os níveis médios da troposfera (Raphael et al, 2010;Kidston et al, 2011), pois a borda do gelo marinho antártico está localizada em uma região muito sensível, sob a Frente Polar Antártica (Raphael et al, 2010). Desta forma, com os resultados apresentados buscamos compreender qual o comportamento das células de circulação meridional no Pacífico Sudeste durante os eventos extremos de retração e expansão de gelo marinho nos diferentes setores do Hemisfério Sul.…”

Section: Conclusõesunclassified

“…O padrão oposto ocorre durante os eventos extremos de retração de gelo marinho no setor do mar de Ross e expansão no setor do mar de Weddell. Esse padrão anômalo é condizente com o observado por Raphael et al (2010). Por outro lado, observamos um comportamento contrário no setor dos mares de Bellingshausen-Amundsen.…”

Section: Conclusõesunclassified

“…Simmonds e Budd, 1991;Simmonds e Wu, 1993;Menéndez et al, 1999a, b;Raphael et al, 2010) mostram que uma redução ou remoção na cobertura de gelo marinho antártico resulta em diminuição nos gradientes meridionais de temperatura e pressão, enfraquecendo o cinturão circumpolar de baixas pressões. Essa configuração teria um impacto significativo na propagação de sistemas frontais, afetando a precipitação nas latitudes médias do Hemisfério Sul (Simmonds e Budd, 1991;Simmonds e Wu, 1993;Menéndez et al, 1999b).…”

Section: Introductionunclassified

“…Essa configuração teria um impacto significativo na propagação de sistemas frontais, afetando a precipitação nas latitudes médias do Hemisfério Sul (Simmonds e Budd, 1991;Simmonds e Wu, 1993;Menéndez et al, 1999b). Raphael et al (2010) utilizam um modelo de circulação geral acoplado, em que o submodelo de gelo marinho é substituído pela climatologia de extremos de concentração de gelo marinho antártico observada para o verão austral (janeiro, fevereiro e março). Os autores mostram que em condições de mínima (máxima) cobertura de gelo marinho a célula Polar expande (contrai), de forma que a célula de Ferrel é deslocada para norte (sul).…”

Section: Introductionunclassified

“…Desta forma, nossa hipótese é que como a borda do gelo marinho antártico está localizada em uma região muito sensível, sob a Frente Polar Antártica, existe um grande potencial da variabilidade do gelo marinho afetar a circulação atmosférica, da superfície até os níveis mé-dios da troposfera (Raphael et al, 2010). Além disso, o Pacífico Sudeste é uma região de intensa variabilidade climática em várias escalas de tempo, sendo a localização da máxima amplitude do modo Pacífico-América do Sul (Pacific-South American -PSA), padrão mais diretamente relacionado à variabilidade do fenômeno tropical El Niño-Oscilação Sul (ENOS), influenciando o gelo marinho antártico principalmente na escala de tempo interanual (Yuan e Li, 2008), bem como é a área de maior frequência de bloqueios atmosféricos do Hemisfério Sul (Renwick, 1998;Mo e Paegle, 2001;Oliveira et al, 2013).…”

Section: Introductionunclassified

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Células de Circulação Meridional Durante os Eventos Extremos de Gelo Marinho Antártico

Carpenedo

Ambrizzi

2016

Rev. bras. meteorol.

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ResumoComo a borda do gelo marinho antártico está localizada em uma região muito sensível, sob a Frente Polar Antártica, existe um grande potencial da variabilidade do gelo marinho afetar a circulação atmosférica. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar as possíveis relações entre os eventos extremos de gelo marinho antártico e as células de circulação meridional no Pacífico Sudeste, região onde há intensa variabilidade em várias escalas de tempo. Os resultados mostram que quando há eventos extremos de expansão de gelo marinho no setor do mar de Ross, existe um resfriamento da TSM, que resulta em uma atmosfera adjacente fria, aumentando os gradientes térmicos entre a borda do gelo marinho e a região de mar aberto. Os gradientes de pressão são fortalecidos, fortalecendo o cinturão circumpolar de baixas pressões e o jato polar. Assim, existe um fortalecimento do ramo ascendente da célula de Ferrel sobre o Oceano Austral, enquanto há enfraquecimento nas latitudes médias, por conservação de massa. Observamos o padrão oposto em eventos extremos de retração de gelo marinho no setor do mar de Ross e expansão no setor do mar de Weddell. Palavras-chave: células de circulação meridional, gelo marinho, variabilidade interanual. Cells of Meridional Circulation During the Extreme Events of Antarctic Sea Ice AbstractBecause the Antarctic sea ice edge is located in a region quite sensible, under the Antarctic Polar Front, there is a great potential of sea ice variability to affect the atmospheric circulation. The objective of this study was to investigate possible relationships between the extreme events of Antarctic sea ice and the cells of meridional circulation over the Southeastern Pacific, where there is intense climate variability on various time scales. The results show that when there are extreme events of sea ice expansion in the Ross Sea sector there is cooling of the SST, which results in the surrounding atmosphere cools, increasing the thermal gradient between the edge of sea ice and the open water region. The southern pressure gradients are strengthened, which strengthens the circumpolar low pressure belt and the polar jet. So there is a strengthening of the ascending branch of the Ferrel cell over the Southern Ocean while there is a weakening in midlatitudes via conservation of mass. We observe the opposite pattern in extreme events of sea ice decrease in the Ross Sea sector and expansion in the Weddell Sea sector.

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Section: Conclusõesunclassified

Section: Introductionunclassified

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Células de Circulação Meridional Durante os Eventos Extremos de Gelo Marinho Antártico

Carpenedo

Ambrizzi

2016

Rev. bras. meteorol.

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Variability of sea‐ice in the northern Weddell Sea during the 20th century

et al. 2014

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The record of winter fast-ice in the South Orkney Islands, northern Weddell Sea, Antarctica, is over a century long and provides the longest observational record of sea-ice variability in the Southern Hemisphere. Here we present analyses of the series of fast-ice formation and breakout dates from 1903 to 2008. We show that over the satellite era (post-1979), the timing of both final autumn formation and complete spring breakout of fast-ice is representative of the regional sea-ice concentrations (SIC) in the northern Weddell Sea, and associated with atmospheric conditions in the Amundsen Sea region to the west of the Antarctic Peninsula. Variation in the fast-ice breakout date is influenced by the intensity of the westerly/ north-westerly winds associated with the Southern Annular Mode (SAM). In contrast, the date of ice formation displays correlations with regional oceanic and sea-ice conditions over the previous 18 months, which indicate a preconditioning during the previous summer and winter, and exhibits variability associated with variation in tropical Pacific sea-surface temperature (i.e., the El Niño-Southern Oscillation, ENSO). A reduction in fast-ice duration at the South Orkney Islands around the 1950s was associated with both later formation and earlier breakout. However, there were marked changes in variability (with periodicities of 3-5, 7-9, and 20 years) in each of the series and in their relationships with ENSO and SAM, indicating the need for caution in interpreting changes in ice conditions based on shorter-term satellite series.

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Sea ice concentration variability over the Southern Ocean and its impact on precipitation in southeastern South America

Saurral

Barros

Camilloni

2013

Intl Journal of Climatology

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This article quantifies the relationship between sea ice cover (SIC) on the Southern Ocean and precipitation and river discharges over southeastern and eastern South America. The period of analysis covers from 1981 to 2008 and includes monthly mean data of SIC over the Ross, Amundsen-Bellingshausen and Weddell Seas, as well as atmospheric variables and discharges of selected rivers in eastern South America. To isolate the effect of known modes of climate variability on SIC, the signals of El Niño-Southern Oscillation and the Southern Annual Mode are removed from all time series through regression analysis. Composites of precipitation differences over South America reveal a pattern of enhanced rainfall activity over the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) in summer (JFM) when SIC is above average particularly over the Weddell Sea area, while winter (ASO) SIC anomalies show negative and significant correlations with rainfall over much of South America. Moisture fluxes patterns in summer reveal increased moisture transport towards the SACZ region and decreased low-level jet activity (and precipitation) over northern Argentina. In particular a large dry bias over southeastern South America associated to positive SIC anomalies on the Weddell Sea in September is shown to impact the discharges of the Uruguay and Iguazú Rivers, with the largest effects found two months after the SIC anomaly (November). Although less robust, a relationship with the Paraná River is also found. These results suggest that increased SIC over the Weddell Sea during September can help to forecast drier conditions particularly on the Uruguay basin and somewhat wetter conditions in the SACZ region within the following season.

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The effect of Antarctic sea ice on the Southern Hemisphere atmosphere during the southern summer

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Células de Circulação Meridional Durante os Eventos Extremos de Gelo Marinho Antártico

Células de Circulação Meridional Durante os Eventos Extremos de Gelo Marinho Antártico

Variability of sea‐ice in the northern Weddell Sea during the 20th century

Sea ice concentration variability over the Southern Ocean and its impact on precipitation in southeastern South America

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