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Circulación Termohalina

• Ventilación y Aguas moda• Formación de agua profunda del Atlántico

Norte• Convección profunda en el Mar del

Labrador• Agua del Mediterraneo• Formación de agua profunda en el Antártico• Trazadores y la circulación termohalina

Formación de masas de agua

• Las características de las masas de agua en el océano se establecen por contacto directo con la atmósfera y su posterior transporte y mezcla en el océano.

• La interacción océano-atmósfera crea nuevas clases de agua en la superficie, en particular extremos de baja y alta densidad.

Aguas moda

• Son las aguas que se encuentran cerca de la superficie, en la zona de la capa mezclada.

• En el Pacífico se le llama agua moda subtropical a la capa de agua entre 16º y 18ºC en la Extensión de la Corriente de Kuroshio (NPSTMW).

• Al agua de 18ºC en el Atlántico Norte se le llama Agua Subtropical del Atlántico Norte (NASTMW).

Aguas moda• Tienen un volumen relativamente grande en la región.• Las propiedades del agua como T, S y O2 son

altamente homogéneas.• Hay poca variación de las propiedades del agua en la

vertical.• Estas aguas se encuentran lejos de su zona de

formación debido a la advección.• Su formación está asociada con la convección y

mezcla en invierno.• Su formación está asociada con frentes permanentes.

Aguas moda

• Esta agua que deja la capa mezclada profunda en invierno entra en forma irreversible en la picnoclina.

• Esta agua es la que ‘ventila’ el océano.• Estas aguas reflejan variaciones temporales en los

océanos y el clima.– Interacción Océano-Atmósfera en invierno– Transporte de calor oceánico hacia la zona de

formación– Presencia o intensidad de remolinos

Aguas moda

• La simulación en los modelos numéricos de la formación de estas aguas es de suma importancia.– Separación de las corrientes de frontera y sus

extensiones– Sistemas frontales– Procesos en la capa mezclada– Flujos superficiales correctos– Actividad de remolinos en la región – Advección, ventilación, subducción– Mezcla isopicna y diapicna

Aguas moda

• Variación interanual: Se ha demostrado alta correlación entre el índice del monsón, la vorticidad potencial y la UAO (Hanawa y Yoritaka, 2000).

• Variación interdecadal: Se ha demostrado que el agua de 18ºC en el Atlántico Norte tiene variaciones decadales, probablemente asociadas con la Oscilación del Atlántico Norte.

Formación de agua profunda del Atlántico Norte

• Las aguas profundas y abisales del océano mundial son producidas cerca de los polos debido al intenso enfriamiento provocado por las tormentas de invierno.

• Las aguas sufren la convección hacia las profundidades y posteriormente se mueven hacia el ecuador, renovando las aguas más distantes del océano global en escalas de tiempo que llevan varios cientos de años.


• Estas aguas se forman al norte de Noruega en una región en que las aguas calientes y salinas del Atlántico Norte se enfrían antes de mezclarse con las aguas de baja salinidad que también existen en el norte.


• Debido al efecto topográfico, las aguas más densas quedan atrapadas detrás de la barrera entre Groenlandia, Islandia y Escocia.

• Entran al océano mundial en niveles poco profundos.

• La salida de agua profunda de la región al norte de la barrera es balanceada por la entrada de agua caliente del Atlántico, flujo a través del Estrecho de Bering y el exceso de agua dulce por descarga de ríos y precipitación en el Ártico.


Se ha estimado un transporte de 9.0 ± 0.5 Sv

Convección profunda en el Mar de Labrador

• Durante el invierno, la pérdida de calor por evaporación y conducción puede incrementar la profundidad de la capa mezclada.

• Estas zonas se deben a: – Estar cerca de los continentes– Tener una circulación ciclónica

Flujo de flotación necesario para mezclar hasta la profundidad de la convección profunda

Agua del Mediterráneo

• Los mares marginales tienen importantes contribuciones a la circulación global termohalina.

Agua del Mediterráneo (salinidad a 1,100 m)

Agua del Mediterráneo (temperatura a 1,100 m)

Agua del Mediterráneo

Agua de la Antártica

Conseguir una imagen de vientos superficiales en la antártica

Agua de la Antártica

Trazadores

• Ventilación de las capas superficiales• La penetración de señales cercanas a la superficie

hacia el océano profundo a través de la corriente occidental de frontera profunda en el Atlántico

• La renovación del agua intermedia del Antártico• La formación de agua profunda del Antártico• La dispersión de agua intermedia en el Pacífico

Trazadores

• Como tintas (CFCs)

• Como relojes radioactivos (3H/3He, 14C)

• Como marcadores de aguas específicas (3He/4He)

• Para comprobar el desempeño de modelos de circulación oceánica y mezcla

Tritio (3H)y 3He

δ3He (%)

Distribución de carbóno radioactivo a

profundidades mayores de 3500 m

máxima y fase de TSM

mínima y fase de TSM

máxima y fase de SSM

mínima y fase de SSM

máxima y fase de DSM

mínima y fase de DSM

Flujo de calor neto de 1991-1993

Coeficientes turbulentos de intercambio de momento y calor

1000CD = 2.70(ms-1)/UN10

+ 0.142 + 0.0764(m-1s)/UN10

1000CE = 32.7CD1/2

18.0 CD1/2 , estable

1000CH = 34.6CD1/2, inestable

Cálculos de flujos de calor

Precipitación – evaporación 1991-1993

Distribución vertical de salinidad

Distribución vertical de densidad

Masas de agua

Esquema de dos capas de la circulación termohalina

Esquema de 4 capas de la circulación termohalina

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