Bericht der Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe 1
2nd NACLIM Annual Meeting, Trieste, 1.- 2. Oktober 2013
Stirring and mixing in the Denmark Strait Overflow
Detlef Quadfasel (Hamburg) with contributions by
Kerstin Jochumsen, Nuno Nunes (Hamburg)Janin Schaffer, Torsten Kanzow, Jürgen Fischer (Kiel)
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Temperature structure overflow
100 km
Greenland Iceland
Denmark Straitϴ ~ - 0.5°C, S ~ 34.95
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Downstream temperatures
Greenland Ireland
100 km
Greenland Iceland
Denmark Straitϴ ~ - 0.5°C, S ~ 34.85
2000 km
1000 km downstreamϴ ~+1.5°C, S ~ 34.95
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Entrainment along the path
Less intense but continuing entrainment Strongentrainment
Voet & Quadfasel, 2010
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Stirring through eddies
Voet & Quadfasel, 2010
Fischer et al., subm.
Obs.Model
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Stirring and mixing
1
2
3
Vertical mixing KH-Inst
V. van Gogh, 1889
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Stirring and mixing
1
2
3
Vertical mixing KH-Inst
Eddy-stirringJ. Girton, 2001
V. van Gogh, 1889
Bericht der Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe 9
Mixing experiment June-August 2012
1
2
3
MERIAN MSM 21POSEIDON PO 451
CTD/lADCP/MicroStructureMoorings
AUV CTD & MSS
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Moorings
S
E
W
N
N
W
E
S
C
Mooring array (12 m.) 2 months in water coverage 20 x 25 km coherent for t > 1 day
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Problems ADCP (1)
ADCP
Four ADCPs in central array
RCM (colour) and ADCP (black) records at 20 m a.b.
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Problems ADCP (2)
ADCP data shows velocity bias near bottom
Bias affects also older data, albeit to lesser extent
Undergoing discussion with manufacturer to understand and mitigate problem
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Problems ADCP (3)
Can we trust the long term transport time series of overflows?
We are working on the answer.
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Results: Hydrography
Vertical distribution at central mooring
High coherence along and across slope. Signal propagation ~ 0.6 m/s
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Microstructure profiling
Dissipation rate at top edge of DS overflow plume three orders of magnitude greater than background value (e: 10-9 → 10-6 W / Kg)
Comparable values measured by AUV crossing horizontal edges of plume(for further details, see Paka et al, 2013, Ocean Sci. Discuss.)
Bericht der Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe 18
AUV tracks during MSM21
Schaffer & Kanzow
AUV equipped with ADCP, CTD and Microstructure probes.
Bericht der Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe 20
Internal waves and dissipation
Schaffer & Kanzow