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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.
Formación de agua profunda del
Atlántico Norte
• 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.
Formación de agua profunda del
Atlántico Norte
Formación de agua profunda del
Atlántico 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.
Formación de agua profunda del
Atlántico Norte
Formación de agua profunda del
Atlántico Norte
Formación de agua profunda del Atlántico Norte
Se ha estimado un transporte de 9.0 ± 0.5 Sv
Formación de agua profunda del
Atlántico Norte
Se ha estimado un transporte de 9.0 ± 0.5 Sv
Formación de agua profunda del
Atlántico Norte
Formación de agua profunda del
Atlántico Norte
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
Convección profunda en el Mar
de Labrador
Convección profunda en el Mar
de Labrador
Flujo de flotación necesario para mezclar hasta la
profundidad de la convección profunda
Convección profunda en el Mar
de Labrador
Convección profunda en el Mar
de Labrador
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 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
3
δ He
(%)
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