S. Hormazábal, M. Correa, F. Gómez, V. Combes, E. DiLorenzo
Escuela de Ciencias del MarPontificia Universidad Católica de Valparaíso
School of Earth and Atmospheric Sciences, OSUGeorgia Institute of Technology
e-mail: [email protected]
Ondas y Remolinos de Mesoescala en el Sistema de Corrientes de Chile-Perú:
Algunas Implicaciones Biológicas
Esquema de Circulación
Variabilidad de las Corrientes sobre el Talud
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Espectro de Wavelet
Variabilidad Intraestacional (30-90 días)
Fuerte incremento de la energía durante el Niño 1991-92 y 1997-98. - núcleo de ~50 días (1991-92)- núcleo de ~70 y 40 días (1997-98)
Periodos Estacionales y Mayores
La PCU es fuertemente modulada sobre los ciclos El Niño La Niña-Fuerte variabilidad semianaul durante El Niño-Variabilidad anual dominante durante La Niña
Angulo de Fase: Nivel del Mar v/s Corrientes
Desde la solución general para ondasKelvin, el flujo a lo largo de la costa esta dado por
donde g es la gravedad, es el desplazamiento de la superficie del mar y c es la velocidad de una onda de gravedad larga.
Desde la solución general para ondas de Rossby, el flujo en la costa esta dado por
donde f es el parámetro de Coriolis y es el gradiente latitudinal de f.
v=− gc η vx=0= − f 2
β c2g
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Ondas Atrapadas a la Costa
Velocidad de Propagación
Nivel del marEstaciones mareográficas
Forzamiento de Periodos Intraestacionales
La variabilidad intraestacional,particularmente durante verano y eventosEl Niño, llega a través del océano comoCTW’s libres, forzadas por ondas Kelvinecuatoriales originadas por el viento en elPacífico ecuatorial
Al sur de los 20°S, parte de la variabilidad intraestacional oceánica es forzada por los vientos locales asociados con las teleconexiones atmosféricas
Forzamiento remoto de periodos estacionales y mayores
De la solución general para ondas de Rossby, el flujo alo largo de la costa, en la costa, esta dado por:
donde n indica el modo considerado.
Periodos calidos, razon de rms 0.78 y r=0.56 (r=0.9 para rezago de 27 días)Periodos fríos, r = 0.14
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Ondas Kelvin y Ondas Rossby
Onda Kelvinecuatorial
Onda atrapadaa la costa
Onda atrapada a la coasta
Onda de Rossby ecuatorial
Onda de Rossby de latitudes medias
Onda de Rossby de latitudes medias
Efectos de las Ondas Kelvin y Ondas Rossby
Variabilidad de la TSM
Hormazábal et al., JGR 2001
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Variabilidad de la Termoclina
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Variabilidad de la Clorofila en laZona Norte de Chile
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ENSO, Surgencia Costera, Clorofila y Anchoveta
Hormazábal et al., en Preparación
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Variabilidad de la Clorofila en laZona Centro-Sur de Chile
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ENSO, Surgencia Costera, Clorofila y Reclutamiento de Sardina
Gómez et al., 2011
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Remolinos de Mesoescala
Remolinos y Meandros de Mesoescala
Remolinos ciclónicos y anticiclónicos viajanpredominantemente hacia el oeste, siendooriginados principalmente cerca de la costa.
En los bordes orientales de los océanos,filamentos de agua fría, remolinos y meandrosde mesoescala son estructuras recurrentes.
Corrientes superficiales derivadas deAltímetros satelitales (Producto combinadode TOPEX/ Poseidon y ERS) entre Enero yDiciembre de 1996.
Los remolinos poseen diametros típicos de~150-200 km y se mueven hacia el oeste conuna velocidad de ~0.02 m s-1
Remolinos de Mesoescala
Desplazamiento de las isopicnas asociado a los tres tipos de remolinos demesoescala. Las dos superficies de densidad corresponden a la termoclinaestacional (p1) y a la termoclina principal(p2). Las flechas indican el sentido de lavelocidad vertical resultante de la interacción del viento con el flujo causado por elremolino, el cual es hacia arriba en remolinos anticiclónicos y de aguas modales,y hacia abajo en remolinos ciclónicos. (Tomado de McGillicuddy et al. 2007)
Lentes de aguas subsuperficiales, relativamente mas cálidas y salinas, que giran en formaanticiclónica han sido observados en distintas partes del mundo:
- Océano Atlántico Norte, asociado al flujo de las aguas del Mediterráneo (meddies)- Océano Indico, asociado al flujo de las aguas del Mar Rojo (Reddies)- Mar de Japón, asociado al frente subpolar del mar de Japón (intrathermocline eddies)- Océano Pacífico Nororiental, asociado a la corriente subsuperficial de California (Cuddies)- Recientemente han sido reportados en el Océano Pacífico Suroriental (13°Water eddies).
Remolinos Intratermoclinas (ITEs)
Basado en observaciones de boyasArgos, Johnson and McTaggart(2010) reportaron ITE's para elOcéano Pacífico Suroriental.Debido a la similitud con otrosSistemas de Corrientes de BordeOriental ellos sugirieron que los ITE'sobservados deberían tener un origenen la corriente subsuperficial de Perú-Chile (PCU).
Chaigneau et al. (en preparación) Colas et al. Clim. Dyn. 2011
Remolinos de Mesoescala en el Sistema de Corrientes de Chile-Perú
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ITE's frente a Chile Central
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Variabilidad de la Capa de Mínimo de Oxígeno
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ITE's frente a Chile (31º-41ºS)
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Latitude (~l Latitude (OS]
Resultados de Modelos
a) Área de estudio considerada en el modelo ROMS. Resultados para el mes de Febrero de 2007, b)altura del nivel del mar, corrientes superficiales (flechas) y trayectoria del Remolino E1, c) secciónvertical de salinidad y contornos de la corriente meridional. Contornos blancos (negros) indican valoresnegativos (positivos) de la corriente meridional a intervalos de 0.03 m/s. (d) Salinidad y corrientes a225m de profundidad.
Resultados del Trazador Pasivo
El trazador pasivo es liberado entre 150-400 m de profundidad frente aValparaíso. La figura corresponde a la salida del modelo para Febrero de 2007.
Hormazábal et al., en Preparación
Remolinos de Mesoescala y Clorofila Satelital
Clorofila, EKE y Esfuerzo del Viento1. lZoo.I CORREA_RAMIREZ ET AL: EDDlES AND CHLQROPHYLL OFF CEl'."fRAL CHILE
Figure 1. (a) Time mean, ScaWiFS (HL ealeulated from --..6 yeal'> daily obseTvations. (b) Time mean, eddy kiroetie eroe,gy ealculated from 7.5 yeal'>o f gro'trophie ,'Clocity e,timated from eombiroed TOPEXlPoseidon and ERS· 112 altimete, mea,urement,. Da<hed red liroe represent' a 800 km o ff,hore di,raoce. (e) (ros,. ,hore Ekman t"'''<por! mean (salid liroe) and , ... ,iaoce (d""hed line) obtairoed from 6 yeal'> of daily QuikScat satellite "ind dara fo, the nearshore 1° X 1° g,id.
Ciclo Anual de la Clorofila en los Remolinos de Mesoescala
Correa-Ramirez et al., GRL, 2007
Remolinos de Mesoescala y Jurel
Corrientes y Capturas Individuales
La actividad pesquera aparece recurrentementedistribuida alrededor de los remolinos ymeandros de mesoescala.
> 500 ton
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250-500 ton
Lances de pesca (círculos) ycorrientes superficiales (flechas)derivadas de altimetría satelital(producto combinado TOPEX/Poseidon y ERS) para Chile Centro-Sur (32-40°S)
ITE's y Biomasa Acústica de Jurel
La biomasa acústica incrementa en losremolinos anticiclónicos y en las fuertescorrientes de meandro costeras
Estimaciones acusticas de biomasa dejurel (jack mackerel) en unidadesarbitrarias (información acústica fueintegrada etre la superficie y 500 m deprofundidad).
Ejemplo para 33.5-34.5ºS
Remolinos de Mesoescala y Larvas de Jurel
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0.50
0.25
0.1
Gracias
