Dennis Vermeulen, MSc MA

Dennis Vermeulen werkt sinds december 2023 als promovendus onder begeleiding van prof. dr. Caroline Katsman en dr. Renske Gelderloos aan het project North Atlantic CLUEDO: Controls on Light Upper ocean waters Entering the Deep Ocean. Hij is onderdeel van de sectie Environmental Fluid Mechanics, binnen het departement Hydraulic Engineering van de faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen van de TU Delft.

In dit project over de oceaancirculatie in het subpolaire deel van de Noord-Atlantische Oceaan doet Dennis onderzoek naar de zogeheten Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). De AMOC transporteert enorme hoeveelheden warmte van de evenaar naar hoge breedtegraden en is grotendeels verantwoordelijk voor het relatief milde klimaat van West-Europa. Als reactie op de opwarming van de aarde wordt verwacht dat de AMOC aanzienlijk zal verzwakken, met gevolgen voor het regionale klimaat en de zeespiegel. De representatie van de AMOC in klimaatmodellen vertoont echter nog tekortkomingen, wat twijfels oproept over de betrouwbaarheid van veranderingen die door dezelfde modellen worden voorspeld. Zoals verwoord in het zesde IPCC Assessment Report: ”this results in low confidence in quantitative projections of AMOC decline in the 21st century, despite the high confidence in the future decline as a qualitative feature based on process understanding”.

Dennis heeft daarom als doel de fysische processen die ten grondslag liggen aan de overturning in de Noord-Atlantische Oceaan te onderscheiden en te kwantificeren in zowel depth als density space. Hiervoor maakt hij zowel gebruik van state-of-the-art klimaatmodellen als van een conceptueel model dat hij zelf ontwikkelt. Beide maken de studie van de volledige driedimensionale structuur van het AMOC-systeem, in plaats van een versimpeld 2D- (of 1D-)perspectief, mogelijk. Daarnaast verkent hij de gevoeligheid van elk van deze processen voor veranderingen in atmospheric en oceanic forcing en de mogelijke feedback tussen die forcering. Met behulp van dit onderzoek moet het gemakkelijker worden om AMOC-observaties te interpreteren en om de skills van oceaan- en (grootschaligere) klimaatmodellen in het representeren van AMOC-fysica te beoordelen en te verbeteren. Op die manier hoopt Dennis bij te dragen aan het vergroten van de betrouwbaarheid van AMOC-voorspellen voor de toekomst.

Since December 2023, Dennis Vermeulen has been engaged as a PhD candidate under the supervision of Prof. Dr. Caroline Katsman and Dr. Renske Gelderloos, working on the project North Atlantic CLUEDO: Controls on Light Upper ocean waters Entering the Deep Ocean. He is affiliated with the Environmental Fluid Mechanics section within the department of Hydraulic Engineering, part of the faculty of Civil Engineering and Geosciences at Delft University of Technology.

In this project concerning ocean circulation in the subpolar region of the North Atlantic, Dennis investigates the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). The AMOC carries vast amounts of heat from the equator to high latitudes, largely accounting for Western Europe's comparatively mild climate. In response to global warming, the AMOC is anticipated to significantly weaken, affecting regional climate and sea levels. However, the representation of the AMOC in climate models exhibits deficiencies, which casts doubts on the reliability of future changes projected by these same models. As phrased in the IPCC 6th Assessment Report: ”this results in low confidence in quantitative projections of AMOC decline in the 21st century, despite the high confidence in the future decline as a qualitative feature based on process understanding”.

Dennis therefore aims to disentangle and quantify the physical processes underpinning the overturning in the North Atlantic Ocean. For this, he will use both state-of-the-art climate models and a conceptual model he will develop himself, which both allow the study of the full three-dimensional structure of the AMOC system, rather than studying a condensed 2D (or 1D) perspective. Doing so, he will quantify the contributions of physical processes shaping the AMOC in depth and density space in various sub-basins of the subpolar Atlantic Ocean, and will systematically explore the sensitivity of each of these processes to oceanic and atmospheric conditions, gaining more insight in potential feedbacks between them. With this, Dennis aims to provide guidance for the interpretation of ocean observations and on assessing and improving the skills of ocean and climate models in representing AMOC physics, thus improving the reliability of projected AMOC changes and its impacts.

Dennis holds several degrees: a BA in Theatre, Film and Television Studies, a BA in Dutch Language in Culture, a BSc in Earth Science, an MA in Media and Performance Studies and a MSc in Climate Physics, all from Utrecht University (the Netherlands). During his master, he specialised in particular in large-scale geophysical fluid dynamics and interactions between subparts of the planet-wide climate system. He conducted his thesis in the Institute for Marine and Atmospheric Research Utrecht (IMAU), on the Eocene-Oligocene Transition about 34 million years ago, during which the first continent-wide Antarctic ice sheet originated. He characterised the warm and moist climate of the Late-Eocene and explored the climatic possibilities of a transition towards a climate in which such a large-scale ice sheet is able to survive.