La Corriente Circumpolar Antártica

La Corriente Circumpolar Antártica
Figura 1: Diagrama esquemático de la circulación al sur de 20ºS. Nótense
los giros subtropicales, la Corriente Circumpolar Antártica y los giros
subpolares. Cada uno de estos regímenes responde al sentido del rotor del
viento, salvo en los bordes oeste de los océanos, donde se observan
corrientes intensas. En estas últimas regiones son importantes los términos
de fricción con los bordes.
Figura 2: Topografía Dinámica de la superficie del Océano Austral, relativa
a una isobara profunda. La figura está construida con datos históricos de
temperatura y salinidad. Los contornos entre 0.9 y 0.35 metros dinámicos
(1 MD = 10 m2 s−2) son continuos alrededor del continente Antártico y
delimitan la Corriente Circumpolar en la superficie. (gentileza A. Orsi).
Corrientes y Masas de agua del Pasaje Drake
Figura 3: Disposición de correntómetros (círculos rojos), sensores de
presión (cuadrados azules ) y estaciones oceanográficas (puntos negros) a
través del Pasaje Drake. El diseño de las observaciones apunta a medir en
forma directa el transporte de volumen de la Corriente Circumpolar
Antártica a través del Pasaje Drake Estas observaciones fueron realizadas
en 1975. El recuadro del rincón superior derecho muestra la disposición de
los correntómetros y la topografía del fondo a través del Pasaje (de Nowlin
et al., J.Phys.Oceanogr., 7, 1977).
Figura 4: Secciones verticales de temperatura potencial, salinidad y densidad a través de
la Corriente Circumpolar Antártica (CCA) en el Pasaje de Drake. Nótese la inclinación y
el escalonamiento de las isolíneas, las mayores pendientes sustentan máximos gradientes
meridionales de propiedades, y están asociadas a frentes oceánicos. En consecuencia la
CCA está organizada en jets de velocidad relativamente alta, separados por regiones en
las cuales la velocidad es menor. Los jets son angostos (40-50 km) y presentan
variaciones en posición e intensidad. Figura preparada con el WOCE Southern Ocean
Atlas (http://woceatlas.tamu.edu).
Figura 5: Secciones verticales de velocidad geostrófica relativa a 2500 decibares para
dos cortes a través de la CCA en el Pasaje Drake. Ambas secciones van de Cabo de
Hornos a las Islas Shetland del Sur (ver Figura 1). Nótese que la mejor resolución
espacial en el panel de la izquierda permite resolver mejor la escala de los jets de alta
velocidad y que, consecuentemente, las velocidades asociadas son mayores.
Figura 6: Comparación de las velocidades medias observadas durante un período
de tres semanas (puntos) y sus correspondientes desvíos estándar (barras
horizontales) con los perfiles de velocidad geostrófica calculada a partir de los
datos hidrográficos.
Figura 7: Sección transversal de densidad neutra a través del Pasaje Drake en verano
de 1990. Se observan tres jets (en gris más oscuro) en los cuales la pendiente de las
isopicnas es más pronunciada, separados por áreas de menor inclinación. Los frentes
están indicados: Frente Subantártico (SAF), Frente Polar (PF) y Frente del Sur del la CCA (sACCf).
En el panel superior se muestran los transportes geostróficos de cada par de estaciones, relativos a
3000 decibares. Nótese que los transportes son máximos en los tres jets. En esta sección los
transportes son aproximadamente, SAF = 55 Sv (1 Sv = 1 x 106 m3/s), PF = 35 Sv y sACCf = 19 Sv,
totalizando 109 Sv de transporte relativo.
Figura 8: Sección vertical de velocidad geostrófica ajustada por las mediciones
directas de corrientes durante un período de tres semanas próximo a las observaciones
hidrográficas de mejor resolución espacial a través del Drake. Los números romanos
indican cada uno de los correntómetros empleados, también se indican las velocidades
(en cm/s).
Figura 9: Serie de tiempo del transporte de volumen de la Corriente Circumpolar
Antártica de acuerdo a observaciones directas de corrientes en el Pasaje Drake
(de Whitworth y Peterson, 1985, J.Phys.Oceanogr., 15.
Figura 10: Panel superior, media anual del Indice del Modo Anula Austral (SAM) a
partir de 1980. Mayor valor del SAM implica oestes más intensos en el hemisferio
sur. El panel central muestra la presión subsuperficial media anual en Faraday
(Antártida) y el panel inferior el transporte de volumen medio anual de la CCA en un
modelo numérico global de resolución moderada (OCCAM,
http://www.noc.soton.ac.uk/JRD/OCCAM/), en Sv. Nótese la correlación inversa
entre el SAM y la presión en Faraday y la correlación directa entre SAM y el
transporte (de Meredith et al., 2004, Geophys. Res. Lett., 31)-
Distribución circumpolar de los frentes oceánicos
Figura 11: Distribución de los frentes asociados a la Corriente Circumpolar
Antártica (CCA). Frente Subantártico (verde), Polar (azul) y Frente Sur de
la CCA (rojo). Las líneas negras representan las alturas dinámicas 1.1 y
0.35 metros dinámicos. (gentileza A. Orsi).
El sector Atlántico de la CCA, la Corriente de Malvinas
Figura 12 Izquierda: Aguas abajo del
Pasaje Drake la rama norte de la CCA,
asociada al Frente Subantártico describe
un abrupto giro anticiclónico y penetra
alrededor de 1500 km en la Cuenca
Argentina, llegando a los 38ºS, donde se
encuentra con la Corriente de Brasil. Esta
rama de la CCA es denominada Corriente
de Malvinas (CM).
Figura 13: Abajo: Velocidades medias en
superficie (izquierda) y a
aproximadamente 900 m de profundidad
(derecha) determinadas a partir de boyas
derivantes (adaptada de Lifschitz, Tesis de
Lic. UBA, 2007).
-38
-38
-40
1.45
-40
0.42
1.25
-42
1.05
0.37
-42
0.32
0.27
0.85
-44
-44
0.22
0.65
0.17
0.45
-46
-46
0.12
0.25
0.07
0.05
-48
-50
-62
0.02
-48
-60
-58
-56
-54
-50
-62
-60
-58
-56
-54
Figura 14: Secciones transversales de temperatura potencial (izq. ºC), salinidad
(centro) y oxígeno disuelto (derecha en µmol/Kg) a través del talud continental de
Sudamérica cerca de 43ºS. Las estructuras de estas variables revelan las
características de las masas de agua del Pasaje Drake, salvo en las aguas de fondo, con
temperaturas potenciales inferiores a 0ºC.
Figura 15: (superior) trayectorias de boyas
derivantes lanzadas a través del eje de la
Corriente de Malvinas marzo en 2006. Las
posiciones indicadas en rojo corresponden a
los días 16 – 17 al 25 de marzo y en azul
hasta el 26 de marzo.
38
40
42
31 March
44
(inferior derecho) corte
de velocidad media de
las boyas derivantes
con el desvío estándar
indicado por el
sombreado en gris y
sección transversal de
temperatura en el panel
inferior.
80
46
25 March
60
16-17 March 06
48
40
20
50
70
65
60
55
50
0
100
0
100
200
200
300
0
100
200
300
400
500
Figura 16: Velocidades de fondo (izquierda) y superficie (derecha) determinadas
mediante balance geostrófico, argumentos de conservación de la masa y evidencia de
las velocidades de fondo. Notar la posición de las máximas velocidades en el talud
continental. Los transportes de volumen estimados a partir de esta metodología
alcanzan 75 Sv en 42ºS y 88 Sv en 46ºS. (Peterson, 1992, Deep-Sea Res., 39). Otras
estimaciones del transporte de la CM son de aproximadamente 50 Sv (Saunders y
King, J.Phys.Oceanogr., 1999) y presentan una disminución del transporte de la CM
hacia el norte (Vivier y Provost, J.Geophys.Res., 1999; Saraceno, VIJNCM, 2006).
Figura 17: Velocidad
superficial de un modelo
numérico de resolución
moderada (Fine Resolution
Antarctic Model, The
FRAM Group, Webb, D.J.
et al). 1991: EOS, Trans.
Am. Geophys. Union, 72).