Published February 22, 2018 | Version v1
Publication Open

Onset and Evolution of Southern Annular Mode-Like Changes at Centennial Timescale

  • 1. University of Chile
  • 2. Bernardino Rivadavia Natural Sciences Museum
  • 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 4. Universidad de Magallanes
  • 5. Stanford University
  • 6. Lamont-Doherty Earth Observatory
  • 7. Columbia University
  • 8. University of Otago
  • 9. Pontificia Universidad Católica de Chile

Description

The Southern Westerly Winds (SWW) are the surface expression of geostrophic winds that encircle the southern mid-latitudes. In conjunction with the Southern Ocean, they establish a coupled system that not only controls climate in the southern third of the world, but is also closely connected to the position of the Intertropical Convergence Zone and CO2 degassing from the deep ocean. Paradoxically, little is known about their behavior since the last ice age and relationships with mid-latitude glacier history and tropical climate variability. Here we present a lake sediment record from Chilean Patagonia (51°S) that reveals fluctuations of the low-level SWW at mid-latitudes, including strong westerlies during the Antarctic Cold Reversal, anomalously low intensity during the early Holocene, which was unfavorable for glacier growth, and strong SWW since ~7.5 ka. We detect nine positive Southern Annular Mode-like events at centennial timescale since ~5.8 ka that alternate with cold/wet intervals favorable for glacier expansions (Neoglaciations) in southern Patagonia. The correspondence of key features of mid-latitude atmospheric circulation with shifts in tropical climate since ~10 ka suggests that coherent climatic shifts in these regions have driven climate change in vast sectors of the Southern Hemisphere at centennial and millennial timescales.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الرياح الجنوبية الغربية (SWW) هي التعبير السطحي للرياح الجيوستروفية التي تحيط بخطوط العرض الوسطى الجنوبية. وبالاقتران مع المحيط الجنوبي، ينشئون نظامًا مقترنًا لا يتحكم في المناخ في الثلث الجنوبي من العالم فحسب، بل يرتبط أيضًا ارتباطًا وثيقًا بموقع منطقة التقارب المدارية وإزالة غاز ثاني أكسيد الكربون من أعماق المحيط. ومن المفارقات أنه لا يُعرف سوى القليل عن سلوكهم منذ العصر الجليدي الأخير وعلاقاتهم بتاريخ الأنهار الجليدية في خطوط العرض الوسطى وتقلب المناخ الاستوائي. نقدم هنا سجل رواسب البحيرة من باتاغونيا التشيلية (51درجةجنوبًا) الذي يكشف عن تقلبات في مياه الصرف الصحي منخفضة المستوى عند خطوط العرض المتوسطة، بما في ذلك المناطق الغربية القوية خلال الانعكاس البارد في القطب الجنوبي، وكثافة منخفضة بشكل شاذ خلال أوائل الهولوسين، والتي كانت غير مواتية لنمو الأنهار الجليدية، و مياه الصرف الصحي قوية منذ ~7.5 كيلو أمبير. نكتشف تسعة أحداث إيجابية تشبه الوضع الحلقي الجنوبي على نطاق زمني مئوي منذ ~5.8 كيلو أمبير تتناوب مع فترات باردة/رطبة مواتية لتوسعات الأنهار الجليدية (الجليدية الحديثة) في جنوب باتاغونيا. تشير تطابقات السمات الرئيسية لدوران الغلاف الجوي في خطوط العرض الوسطى مع التحولات في المناخ الاستوائي منذ ~10 كيلو أمبير إلى أن التحولات المناخية المتماسكة في هذه المناطق دفعت تغير المناخ في قطاعات واسعة من نصف الكرة الجنوبي في فترات زمنية مئوية وألفية.

Translated Description (French)

Les vents d'ouest du sud (SWW) sont l'expression de surface des vents géostrophiques qui encerclent les latitudes moyennes du sud. En conjonction avec l'océan Austral, ils établissent un système couplé qui contrôle non seulement le climat dans le tiers sud du monde, mais est également étroitement lié à la position de la zone de convergence intertropicale et au dégazage de CO2 de l'océan profond. Paradoxalement, on sait peu de choses sur leur comportement depuis la dernière période glaciaire et sur les relations avec l'histoire des glaciers des latitudes moyennes et la variabilité du climat tropical. Nous présentons ici un enregistrement de sédiments lacustres de la Patagonie chilienne (51°S) qui révèle des fluctuations du SWW de bas niveau aux latitudes moyennes, y compris de forts vents d'ouest pendant l'inversion du froid antarctique, une intensité anormalement faible au début de l'Holocène, ce qui était défavorable à la croissance des glaciers, et un SWW fort depuis ~ 7,5 ka. Nous détectons neuf événements positifs de type mode annulaire sud à l'échelle de temps du centenaire depuis ~ 5,8 ka qui alternent avec des intervalles froids/humides favorables à l'expansion des glaciers (néoglaciations) dans le sud de la Patagonie. La correspondance des caractéristiques clés de la circulation atmosphérique aux latitudes moyennes avec les changements du climat tropical depuis ~10 ka suggère que des changements climatiques cohérents dans ces régions ont entraîné des changements climatiques dans de vastes secteurs de l'hémisphère Sud à des échelles de temps centenaires et millénaires.

Translated Description (Spanish)

Los vientos del oeste del sur (SWW) son la expresión superficial de los vientos geostróficos que rodean las latitudes medias del sur. En conjunto con el Océano Austral, establecen un sistema acoplado que no solo controla el clima en el tercio sur del mundo, sino que también está estrechamente relacionado con la posición de la Zona de Convergencia Intertropical y la desgasificación de CO2 de las profundidades oceánicas. Paradójicamente, se sabe poco sobre su comportamiento desde la última edad de hielo y las relaciones con la historia de los glaciares de latitudes medias y la variabilidad del clima tropical. Aquí presentamos un registro de sedimentos lacustres de la Patagonia chilena (51°S) que revela fluctuaciones del SWW de bajo nivel en latitudes medias, incluidos fuertes vientos del oeste durante la Inversión del Frío Antártico, una intensidad anómalamente baja durante el Holoceno temprano, que fue desfavorable para el crecimiento de los glaciares, y SWW fuerte desde ~ 7,5 ka. Detectamos nueve eventos positivos similares al Modo Anular del Sur en una escala de tiempo centenaria desde ~ 5.8 ka que se alternan con intervalos fríos/húmedos favorables para la expansión de glaciares (Neoglaciaciones) en el sur de la Patagonia. La correspondencia de las características clave de la circulación atmosférica en latitudes medias con los cambios en el clima tropical desde ~10 ka sugiere que los cambios climáticos coherentes en estas regiones han impulsado el cambio climático en vastos sectores del hemisferio sur en escalas de tiempo centenarias y milenarias.

Files

s41598-018-21836-6.pdf.pdf

Files (4.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e0c7f27e5128694bdfab0344386f55fc
4.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بداية وتطور التغيرات الشبيهة بالوضع الحلقي الجنوبي في المقياس الزمني المئوي
Translated title (French)
Apparition et évolution des changements de mode annulaire sud à l'échelle de temps du centenaire
Translated title (Spanish)
Inicio y evolución de los cambios similares al modo anular del sur en la escala de tiempo del centenario

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2796563914
DOI
10.1038/s41598-018-21836-6

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1659854369
  • https://openalex.org/W1733305175
  • https://openalex.org/W1933895203
  • https://openalex.org/W1969942502
  • https://openalex.org/W1988397274
  • https://openalex.org/W1993202263
  • https://openalex.org/W1993256894
  • https://openalex.org/W1993931495
  • https://openalex.org/W1994664019
  • https://openalex.org/W1996932107
  • https://openalex.org/W2007407141
  • https://openalex.org/W2018031219
  • https://openalex.org/W2019623172
  • https://openalex.org/W2019625778
  • https://openalex.org/W2027852977
  • https://openalex.org/W2034362716
  • https://openalex.org/W2035587516
  • https://openalex.org/W2036479846
  • https://openalex.org/W2036600554
  • https://openalex.org/W2037888432
  • https://openalex.org/W2039738760
  • https://openalex.org/W2042476750
  • https://openalex.org/W2045419467
  • https://openalex.org/W2060112549
  • https://openalex.org/W2067203578
  • https://openalex.org/W2067475304
  • https://openalex.org/W2081950875
  • https://openalex.org/W2085145207
  • https://openalex.org/W2086919230
  • https://openalex.org/W2120115499
  • https://openalex.org/W2120637384
  • https://openalex.org/W2122112067
  • https://openalex.org/W2124315329
  • https://openalex.org/W2124459709
  • https://openalex.org/W2124757012
  • https://openalex.org/W2136479627
  • https://openalex.org/W2136620392
  • https://openalex.org/W2145706695
  • https://openalex.org/W2155783664
  • https://openalex.org/W2156623230
  • https://openalex.org/W2163199010
  • https://openalex.org/W2163456491
  • https://openalex.org/W2223187685
  • https://openalex.org/W2235208287
  • https://openalex.org/W2313806115
  • https://openalex.org/W2344596614
  • https://openalex.org/W2515461578
  • https://openalex.org/W2531069501
  • https://openalex.org/W2560619159
  • https://openalex.org/W753320528