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: sam@dgeo.udec.cl

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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O N 1994

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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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Gracias