Monitoring the volume, freshwater and heat fluxes passing through Lancaster sound in the Canadian arctic archipelago

S.J. Prinsenberg, J. Hamilton
2005 ATMOSPHERE-OCEAN  
A research project, consisting of instrumentation development and mooring work, has monitored the volume, heat and freshwater fluxes passing through Lancaster Sound, one of the three main pathways through the Canadian Arctic Archipelago. Instrumentation to measure the current direction of the Acoustic Doppler Current Profilers (ADCPs) moored in this region of low horizontal magnetic field strength have been successfully developed and implemented. Time series data from August 1998 to September
more » ... 01 of the salinity, temperature and velocity fields and the derived estimates of the volume, freshwater and heat fluxes passing through Lancaster Sound are reported. The fluxes exhibit large seasonal and interannual variabilities. Fluxes are small in fall and winter and reach their maxima in late summer. The seasonal eastward volume flux estimate ranged from a low of -0.01 Sv in the fall of 1998 to a maximum of 1.3 Sv in the summer of 2000. Its three-year mean of 0.75 Sv varies interannually by ±0.25 Sv. Freshwater flux estimates vary similarly with minima in winter and maxima in late summer. They generally are one-fifteenth of the volume fluxes; but are likely underestimated as their surface freshwater content is based on data from Conductivity-Temperature-Depth (CTD) sensors at 25-30 m depth thus missing fresher water above the summer halocline. The pack ice contribution to the freshwater flux is small as most of the year the pack ice is land-fast; it accounts for less than 5% of the freshwater flux when spread over the entire year. RESUMÉ [Traduit par la rédaction] Un projet de recherche, consistant en la mise au point d'instruments et leur mouillage, a permis de mesurer les flux de volume, de chaleur et d'eau douce à travers le détroit de Lancaster, l'un des trois principaux passages de l'archipel Arctique canadien. On a fabriqué et installé avec succès des instruments pour mesurer la direction du courant des profileurs de courant à effet Doppler (ADCP) mouillés dans cette région où le champ magnétique horizontal est de faible intensité. On présente, pour la période d'août 1998 à Septembre 2001, des séries chronologiques de données sur les champs de salinité, de température, de vitesse et de direction et sur les estimations dérivées des flux de volume, d'eau douce et de chaleur à travers le détroit de Lancaster. Les flux montrent de grandes variabilités saisonnière et interannuelle. Les flux sont faibles en automne et en hiver et atteignent leurs maximums à la fin de l'été. L'estimation saisonnière du flux de volume vers l'est varie d'un minimum de -0,01 Sv à l'automne 1998 à un maximum de 1,3 Sv à l'été 2000. Sa moyenne sur trois ans de 0,75 Sv varie d'une année à l'autre par ±0,25 Sv. Les estimations de flux d'eau douce varient de façon semblable, avec des minimums en hiver et des maximums à la fin de l'été. En général, ces flux représentent un quinzième des flux de volume; mais on peut penser qu'ils sont sous-estimés, car le contenu de la couche superficielle en eau douce est basé sur les données de capteurs de conductivité-température-profondeur (CTP), et comme ceux-ci sont placés de 25 à 30 m sous la surface, ils ne mesurent pas l'eau douce au-dessus de l'halocline d'été. Le flux d'eau douce attribuable à la banquise est faible car, durant la plus grande partie de l'année, la banquise est attachée à la rive; il compte pour moins de 5 % du flux d'eau douce considéré sur toute l'année.
doi:10.3137/ao.430101 fatcat:3wrebmei6fa2jeiih6yemhwevm