@article{NaafsHefterActonetal.2012,
  author    = {Naafs, B. David A. and Hefter, Jens and Acton, Gary and Haug, Gerald H. and Martinez-Garcia, Alfredo and Pancost, Richard and Stein, R{\"u}diger},
  title     = {Strengthening of North American dust sources during the late Pliocene (2.7 Ma)},
  series = {Earth \& planetary science letters},
  volume    = {317},
  journal   = {Earth \& planetary science letters},
  publisher = {Elsevier},
  address   = {Amsterdam},
  issn      = {0012-821X},
  doi       = {10.1016/j.epsl.2011.11.026},
  pages     = {8 -- 19},
  year      = {2012},
  abstract  = {Here we present orbitally-resolved records of terrestrial higher plant leaf wax input to the North Atlantic over the last 3.5 Ma, based on the accumulation of long-chain n-alkanes and n-alkanl-1-ols at IODP Site U1313. These lipids are a major component of dust, even in remote ocean areas, and have a predominantly aeolian origin in distal marine sediments. Our results demonstrate that around 2.7 million years ago (Ma), coinciding with the intensification of the Northern Hemisphere glaciation (NHG), the aeolian input of terrestrial material to the North Atlantic increased drastically. Since then, during every glacial the aeolian input of higher plant material was up to 30 times higher than during interglacials. The close correspondence between aeolian input to the North Atlantic and other dust records indicates a globally uniform response of dust sources to Quaternary climate variability, although the amplitude of variation differs among areas. We argue that the increased aeolian input at Site U1313 during glacials is predominantly related to the episodic appearance of continental ice sheets in North America and the associated strengthening of glaciogenic dust sources. Evolutional spectral analyses of the n-alkane records were therefore used to determine the dominant astronomical forcing in North American ice sheet advances. These results demonstrate that during the early Pleistocene North American ice sheet dynamics responded predominantly to variations in obliquity (41 ka), which argues against previous suggestions of precession-related variations in Northern Hemisphere ice sheets during the early Pleistocene.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kuhlbrodt2002,
  author    = {Kuhlbrodt, Till},
  title     = {Stability and variability of open-ocean deep convection in deterministic and stochastic simple models},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000622},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2002},
  abstract  = {Die Tiefenkonvektion ist ein wesentlicher Bestandteil der Zirkulation im Nordatlantik. Sie beeinflusst den nordw{\"a}rtigen W{\"a}rmetransport der thermohalinen Zirkulation. Ein Verst{\"a}ndnis ihrer Stabilit{\"a}t und Variabilit{\"a}t ist daher n{\"o}tig, um Klimaver{\"a}nderungen im Bereich des Nordatlantiks einsch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen. Diese Arbeit hat zum Ziel, das konzeptionelle Verst{\"a}ndnis der Stabilit{\"a}t und der Variabilit{\"a}t der Tiefenkonvektion zu verbessern. Beobachtungsdaten aus der Labradorsee zeigen Phasen mit und ohne Tiefenkonvektion. Ein einfaches Modell mit zwei Boxen wird an diese Daten angepasst. Das Ergebnis legt nahe, dass die Labradorsee zwei koexistierende stabile Zust{\"a}nde hat, einen mit regelm{\"a}ßiger Tiefenkonvektion und einen ohne Tiefenkonvektion. Diese Bistabilit{\"a}t ergibt sich aus einer positiven Salzgehalts-R{\"u}ckkopplung, deren Ursache ein Netto-S{\"u}ßwassereintrag in die Deckschicht ist. Der konvektive Zustand kann schnell instabil werden, wenn der mittlere Antrieb sich hin zu w{\"a}rmeren oder weniger salzhaltigen Bedingungen {\"a}ndert. Die wetterbedingte Variabilit{\"a}t des externen Antriebs wird durch die Addition eines stochastischen Antriebsterms in das Modell eingebaut. Es zeigt sich, dass dann die Tiefenkonvektion h{\"a}ufig an- und wieder ausgeschaltet wird. Die mittlere Aufenthaltszeit in beiden Zust{\"a}nden ist ein Maß ihrer stochastischen Stabilit{\"a}t. Die stochastische Stabilit{\"a}t h{\"a}ngt in glatter Weise von den Parametern des Antriebs ab, im Gegensatz zu der deterministischen (nichtstochastischen) Stabilit{\"a}t, die sich abrupt {\"a}ndern kann. Sowohl das Mittel als auch die Varianz des stochastischen Antriebs beeinflussen die H{\"a}ufigkeit von Tiefenkonvektion. Eine Abnahme der Konvektionsh{\"a}ufigkeit, als Reaktion auf eine Abnahme des Salzgehalts an der Oberfl{\"a}che, kann zum Beispiel durch eine Zunahme der Variabilit{\"a}t in den W{\"a}rmefl{\"u}ssen kompensiert werden. Mit einem weiter vereinfachten Box-Modell werden einige Eigenschaften der stochastischen Stabilit{\"a}t analytisch untersucht. Es wird ein neuer Effekt beschrieben, die wandernde Monostabilit{\"a}t: Auch wenn die Tiefenkonvektion aufgrund ge{\"a}nderter Parameter des Antriebs kein stabiler Zustand mehr ist, kann der stochastische Antrieb immer noch h{\"a}ufig Konvektionsereignisse ausl{\"o}sen. Die analytischen Gleichungen zeigen explizit, wie die wandernde Monostabilit{\"a}t sowie andere Effekte von den Modellparametern abh{\"a}ngen. Diese Abh{\"a}ngigkeit ist f{\"u}r die mittleren Aufenthaltszeiten immer exponentiell, f{\"u}r die Wahrscheinlichkeit langer nichtkonvektiver Phasen dagegen nur dann, wenn diese Wahrscheinlichkeit gering ist. Es ist zu erwarten, dass wandernde Monostabilit{\"a}t auch in anderen Teilen des Klimasystems eine Rolle spielt. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass die Stabilit{\"a}t der Tiefenkonvektion in der Labradorsee sehr empfindlich auf den Antrieb reagiert. Die Rolle der Variabilit{\"a}t ist entscheidend f{\"u}r ein Verst{\"a}ndnis dieser Empfindlichkeit. Kleine {\"A}nderungen im Antrieb k{\"o}nnen bereits die H{\"a}ufigkeit von Tiefenkonvektionsereignissen deutlich mindern, was sich vermutlich stark auf das regionale Klima auswirkt.},
  subject      = {Labradorsee ; Thermohaline Konvektion ; Stochastisches Modell},
  language  = {en}
}
@misc{FeldmannLevermann2017,
  author    = {Feldmann, Johannes and Levermann, Anders},
  title     = {From cyclic ice streaming to Heinrich-like events},
  series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe},
  journal   = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe},
  number    = {652},
  issn      = {1866-8372},
  doi       = {10.25932/publishup-41877},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-418777},
  pages     = {20},
  year      = {2017},
  abstract  = {Here we report on a cyclic, physical ice-discharge instability in the Parallel Ice Sheet Model, simulating the flow of a three-dimensional, inherently buttressed ice-sheet-shelf system which periodically surges on a millennial timescale. The thermomechanically coupled model on 1 km horizontal resolution includes an enthalpy-based formulation of the thermodynamics, a nonlinear stress-balance-based sliding law and a very simple subglacial hydrology. The simulated unforced surging is characterized by rapid ice streaming through a bed trough, resulting in abrupt discharge of ice across the grounding line which is eventually calved into the ocean. We visualize the central feedbacks that dominate the subsequent phases of ice buildup, surge and stabilization which emerge from the interaction between ice dynamics, thermodynamics and the subglacial till layer. Results from the variation of surface mass balance and basal roughness suggest that ice sheets of medium thickness may be more susceptible to surging than relatively thin or thick ones for which the surge feedback loop is damped. We also investigate the influence of different basal sliding laws (ranging from purely plastic to nonlinear to linear) on possible surging. The presented mechanisms underlying our simulations of self-maintained, periodic ice growth and destabilization may play a role in large-scale ice-sheet surging, such as the surging of the Laurentide Ice Sheet, which is associated with Heinrich events, and ice-stream shutdown and reactivation, such as observed in the Siple Coast region of West Antarctica.},
  language  = {en}
}