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

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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

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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

Bericht der Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe 11

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

Bericht der Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe

Temperature variations on pressure levels

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Zoom in

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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.)

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AUV tracks during MSM21

Schaffer & Kanzow

AUV equipped with ADCP, CTD and Microstructure probes.

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Hydrography and dissipation

Schaffer & Kanzow

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Internal waves and dissipation

Schaffer & Kanzow

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Final remarks

There‘s more work to be done to estimate the mixing in the plumeThe ADCP bias needs to be further explored