CIRCULACION OCEANICA Unidad 4

CIRCULACION OCEANICA
Unidad 4
Generalidades. Causas de las corrientes.
Corrientes producidas por el viento y
termohalinas. Corrientes marinas de los
océanos en general y del Atlántico Sur en
particular. Ejemplo de circulación profunda y
circulación de fondo del Atlántico. Enfoque
general y específico del Atlántico
Sudoccidental, incluida su región antártica.
Clasificación de fuerzas para la oceanografía
Las Leyes de Newton en oceanografía
("Ecuación de Movimiento")
Al sumar todas las fuerzas que actúan en el océano, la Segunda Ley
de Newton toma la forma
Aceleración de la partícula =
gradiente de presión
fuerza de Coriolis
fuerza de marea por unidad de masa
fricción
gravedad
CIRCULACIÓN OCEÁNICA (1)
Corrientes Superficiales
• la atmósfera en movimiento
• el efecto de la rotación terrestre (Coriolis)
• los vientos zonales
• las corrientes oceánicas de la capa superficial (cálidas y frías)
• velocidad de las corrientes, intensificación de las corrientes de borde oeste
son 10 veces más rápidas que las del Este.
• formación de eddies y meandros (Ej. Golfo y confluencia BM)
• ángulo entre el viento y el movimiento del agua en superficie
• el espiral de Ekman y el transporte de Ekman
• afloramientos (upwelling)
Ver video de la calesita
La fuerza del viento sobre la
superficie del mar
oestes
alisios
Movimiento Inercial
CIRCULACIÓN DE GRAN ESCALA DOMINADA POR GIROS ANTICICLÓNICOS
Topografía océanica superficial (Ocean topography)
The Global Drifter Program
Satellite-tracked surface drifting buoys
http://www.aoml.noaa.gov/phod/dac/gdp_drifter.html#observations
Argo es un arreglo de 3000 boyas derivantes que hacen
perfiles de temperatura y salinidad de los 2000m superiores del
océano. Esto permite el monitoreo continuo de la T, S y
velocidad del océano superior. Los datos se disponibilizan
dentro de las horas de haber sido colectados.
http://www.argo.ucsd.edu/
Distribución superficial de velocidades derivados a
partir de 87 boyas derivantes (WOCE. SVP). Las
regiones de la extensión hacia el sur de la
corriente de Brasil tienen velocidades que superan
los 60 cm/s y más al sur a lo largo de la
retroflexión de Malvinas.
En el núcleo de la CM, cerca de la isobata de
1500m las velocidades varían entre 50 y 75 cm/s
Para referencia se muestran las trayectorias de 7
boyas lanzadas en la CM (azules) y en la CB
(rojas). Los contornos batimétricos son de 200 m,
1000 m, 2000 m and 3000 m.
Piola et. al
http://www.po.gso.uri.edu/wbc/Piola/bmc.htm
CIRCULACIÓN OCEÁNICA (2)
Masas de agua y Circulación Termohalina (convección profunda)
La densidad aumenta por
• transferencia de calor a la atmósfera
• formación de hielo marino
• mezcla con aguas adyacentes
Zonas de hundimiento cercanas a bordes o límites continentales
Mar de Weddell, Mar de Ross, Costa de Adelia, Tierra de Enderby, Tierra de Wilkes
Zonas de hundimiento en
aguas abiertas:
Giro del Weddell, Mar de
Groenlandia y Mar del
Labrador
http://woceatlas.tamu.edu/
Cinta transportadora oceánica
Representación esquemática de la circulación termohalina mundial. En rojo la
circulación en superficie, en celeste las aguas profundas y en violeta las aguas
de fondo. Los principales sitios de formación de agua profunda se muestran con
círculos naranjas. (modificado de Broecker, 1991, de Kuhlbrodt, enviado)
Las corrientes de
la capa superior
del Atlántico
un esquema
simplificado de las
corrientes producidas
por el viento
La temperatura superficial del mar
Provincia
de Bs As
Corriente
de Brasil
eddy
Corriente de
Malvinas
Corrientes
superficiales del
Atlántico
Sudoccidental
La estructura vertical del mar en la Cuenca Argentina
Agua Tropical (C.
Brasil)
200
400
600
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
800
1000
1200
1400
Presión (dbars)
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
35.7
35.6
35.5
35.4
> 35.6
> 34.9
Agua Subantárt.
(C. Malvinas)
35.3
35.2
35.1
35
34.9
Agua Profunda
Circumpolar
34.8
34.7
34.6
34.5
34.4
34.3
34.2
Agua Profunda
del Atlántico N
34.1
34
33.9
33.8
3400
Agua de Fondo
Antártica
3600
3800
4000
Temperatura Pot (°C)
Salinidad
4200
0
50
100
150
Distancia (km)
200
0
50
100
150
Distancia (km)
200
ANGULO ENTRE EL VIENTO Y EL MOVIMIENTO DEL AGUA EN SUP.
ESPIRAL DE EKMAN
Hay surgencia o afloramientos originados por
Distintas causas!!
La surgencia (Upwelling) es un fenómeno oceanográfico que involucra
movimiento de agua densa, fría y generalmente rica en nutrientes hacia la
superficie, en reemplazo de agua más cálida y generalmente pobre en
nutrientes. Hay al menos 5 tipos de upwelling:
• Costero
• De gran escala en el interior del océano
• Asociado a eddies
• Asociado a la topografía
• y broad-diffusive upwelling en el interior del océano.
Vientos del Norte a lo largo de la costa Oeste de USA causan (por transporte de Ekman) que en la capa
superficial hasta donde el viento tiene influencia el agua se mueva offshore. Luego, agua fría del fondo
rica en nutrientes la reemplaza. Este afloramiento o surgencia favorece el crecimiento del fitoplancton a
lo largo de la costa norte y central de California.
Sensores como SeaWiFS pueden ver este efecto porque el fitoplancton que contiene clorofila refleja al
espacio radiación electromagnética predominantemente en la porción verde del espectro.
•
Los movimientos relativos del nivel del mar (10-20 cm) son indicativos
de movimientos mucho mayores (en dirección opuesta) de la
termoclina (debajo de la superficie).
•
Los desplazamientos verticales de la termoclina son de particular
importancia a lo largo del Ecuador en la porción oriental del pacífico,
donde controlan la disponibilidad de agua fría que puede llegar a la
superficie a través de surgencia.
•
En el Pacífico Ecuatorial, cuando el NM es bajo, la termoclina tiende a
ser poco profunda, indicando que existen aguas inusualmente frías
cerca de la superficie y vicebersa. Cuando el agua fría se encuentra
muy profunda como para llegar a la superficie, resulta en un evento
cálido.
FRECUENCIAS y EFECTOS DEL NIÑO (ENSO)
• Niños normales o canónicos ocurren en promedio cada 3 ó 4 años
(variable, podría llegar a 7)
• Niños muy fuertes como los de 1925, 1983 ó 1997 ocurren
aproximadamente cada 50 años, en promedio.
• Cada 500 ó 1000 años puede haber un Mega Niño de
características más intensas que en la historia climática han
provocado catástrofes mayores (capaces de remodelar paisajes y
desorganizar o provocar la desaparición de sociedades)
• Las consecuencias del fenómeno El Niño de 1997 fueron muy
fuertes en las costas de Sudamérica, Centroamérica, el Pacífico
mexicano y la Corriente de California. Provocó epidemias,
suspensión de la actividad portuaria, gran erosión costera, incendios
forestales, nevadas inusuales, inundaciones y sequías en distintos
puntos remotos, pérdida pesquera y agrícola, etc…
• El ENSO más reciente comenzó en sep 2006 y duró hasta ppios
del 2007.