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Recent trends in the wind-driven California current upwelling system
Remote Sensing of Environment ( IF 13.5 ) Pub Date : 2021-05-08 , DOI: 10.1016/j.rse.2021.112486
Y. Quilfen , J. Shutler , J.-F. Piolle , E. Autret

Long-term changes in the marine ecosystems of the Eastern Boundary Upwelling Systems (EBUS) are predicted due to anthropogenic climate change. In particular, global ocean acidification is having a profound effect on the coastal waters of the EBUS, affecting the entire trophic chain, net primary production (NPP) and related economic activities such as fisheries. Another predicted change related to human activity is that of upwelling dynamics with expected long-term changes in upwelling winds as proposed by Bakun (1990), Bakun et al. (2015) and Rykaczewski et al. (2015). Although these predicted long-term changes may emerge only later in the 21st century, this has fueled many studies using historical data. Long-term increase in upwelling winds has thus been a much debated topic, showing that there is considerable uncertainty depending on the EBUS considered, the effect of natural climate fluctuations, the choice of wind dataset, the time period considered, and the methodologies and significance tests applied. Therefore, there is an immediate interest in being able to monitor upwelling using verified and self-consistent wind data sets. This work focused on a sensitivity study of the estimated trends in upwelling winds in the California Current Upwelling System (CCUS), for the most recent period 1996–2018, using the two state-of-the-art satellite wind analyses and two atmospheric model re-analyses. Embedded into the strong modulation by natural climate fluctuations on interannual and decadal time scales, we do see an increase in upwelling-favorable winds in the core of the CCUS, with a local increase of more than 25% in seasonal upwelling transport for the period considered. In this central upwelling zone, a good agreement on stronger equatorward winds for the winter and spring seasons is found between the different datasets, although with different significance levels. Conversely, conflicting results are found in the southernmost part of the CCUS between the satellite analyses and the model reanalyses. Systematic, time-dependent differences are found between the wind products, highlighting the need to further investigate the poorly documented temporal stability of these widely used wind long-term climatology products. The observed spatial structuring of the estimated wind trends is consistent with the trend analysis of water chlorophyll-a, partial pressure of CO2, and basity (pH) analysis products. This result is consistent with changes being important for modulating the carbonate system within the CCUS.



中文翻译:

风力驱动的加利福尼亚现行上升流系统的最新趋势

预测由于人为气候变化,东部边界上升系统(EBUS)的海洋生态系统将发生长期变化。尤其是,全球海洋酸化对EBUS的沿海水域产生深远的影响,影响了整个营养链,净初级生产(NPP)和相关的经济活动,例如渔业。另一个与人类活动有关的预测变化是如Bakun(1990),Bakun等人所提出的上升气流的动态变化以及上升风的预期长期变化。(2015)和Rykaczewski等。(2015)。尽管这些预测的长期变化可能只会在21世纪后期出现,但这已经推动了许多使用历史数据进行的研究。因此,长期以来不断上升的上升风一直是一个备受争议的话题,表明存在很大的不确定性,具体取决于所考虑的EBUS,自然气候波动的影响,风数据集的选择,所考虑的时间段以及所采用的方法和显着性检验。因此,迫切需要能够使用经过验证且自洽的风数据集来监测上升流。这项工作的重点是使用两个最新的卫星风分析和两个大气模型,对1996-2018年最近的加利福尼亚当前上升流系统(CCUS)中上升风的趋势进行了敏感性研究。重新分析。在年际和年代际尺度上,自然气候波动已将其嵌入强烈的调制之中,我们确实在CCUS的核心地区看到了有利于上升的上风,在此期间,当地的季节性上升运输量增加了25%以上。在这个中部上升流区,尽管不同的数据集具有不同的显着性水平,但在冬季和春季的赤道风更强方面达成了很好的共识。相反,在卫星分析和模型再分析之间,CCUS的最南端发现了矛盾的结果。在风产品之间发现了系统的,随时间变化的差异,这突出表明有必要进一步研究这些广泛使用的风长期气候产品的文献记录不充分的时间稳定性。观测到的估计风向的空间结构与水叶绿素-a,CO分压的趋势分析一致 在这个中部上升流区,尽管不同的数据集具有不同的显着性水平,但在冬季和春季的赤道风更强方面达成了很好的共识。相反,在卫星分析和模型再分析之间,CCUS的最南端发现了矛盾的结果。在风产品之间发现了系统的,随时间变化的差异,这突出表明有必要进一步研究这些广泛使用的风长期气候产品的文献记录不充分的时间稳定性。观测到的估计风向的空间结构与水叶绿素-a,CO分压的趋势分析一致 在这个中部上升流区,尽管不同的数据集具有不同的显着性水平,但在冬季和春季的赤道风更强方面达成了很好的共识。相反,在卫星分析和模型再分析之间,CCUS的最南端发现了矛盾的结果。在风产品之间发现了系统的,随时间变化的差异,这突出表明有必要进一步研究这些广泛使用的风长期气候产品的文献记录不充分的时间稳定性。观测到的估计风向的空间结构与水叶绿素-a,CO分压的趋势分析一致 尽管具有不同的显着性水平。相反,在卫星分析和模型再分析之间,CCUS的最南端发现了矛盾的结果。在风产品之间发现了系统的,随时间变化的差异,这突出表明有必要进一步研究这些广泛使用的风长期气候产品的文献记录不充分的时间稳定性。观测到的估计风向的空间结构与水叶绿素-a,CO分压的趋势分析一致 尽管具有不同的显着性水平。相反,在卫星分析和模型再分析之间,CCUS的最南端发现了矛盾的结果。在风产品之间发现了系统的,随时间变化的差异,这突出表明有必要进一步研究这些广泛使用的风长期气候产品的文献记录不充分的时间稳定性。观测到的估计风向的空间结构与水叶绿素-a,CO分压的趋势分析一致 强调需要进一步研究这些广泛使用的风长期气候学产品的文献记载不充分的时间稳定性。观测到的估计风向的空间结构与水叶绿素-a,CO分压的趋势分析一致 强调需要进一步研究这些广泛使用的风长期气候学产品的文献记录不充分的时间稳定性。观测到的估计风向的空间结构与水叶绿素-a,CO分压的趋势分析一致2,碱度(pH)分析产品。该结果与改变对于调节CCUS中的碳酸盐系统很重要。

更新日期:2021-05-08
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