OCEONOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE TEHUANTEPEC

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1 GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005 SESION ESPECIAL OCEONOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE JUEVES 3 SALON MISMALOYA

2 OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre,

3 GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005 SE04-1 LA OCEANOGRAFÍA DEL GOLFO DE EN EL MARCO DEL PACÍFICO TROPICAL ORIENTAL. Lavín Miguel CICESE En vista de los renovados esfuerzos para estudiar el Golfo de Tehuantepec, se presenta un resumen del estado actual del conocimiento de su oceanografía, enmarcándolo dentro del Pacífico tropical oriental, y haciendo énfasis en las más importantes preguntas o huecos en su conocimiento. En general, hay muy pocas observaciones a nivel regional en la zona que va desde Panamá hasta la entrada al Golfo de California, por lo que las referencias de rigor datan de mediado de los 1960s. En realidad no tenemos una descripción confiable, basada en mediciones directas, del patrón de circulación promedio ni de su variación estacional; aunque desde luego, los modelos numéricos y la percepción remota han permitido avances considerables. En el Golfo de Tehuantepec, es notable la escasés de observaciones directas desde los experimentos Tehuanos de , y el enfoque reciente hacia el estudio por percepción remota de los giros generados por los vientos Nortes. SE04-2 VARIABILIDAD TEMPORAL DE LA ZONA CICLOGENÉTICA DEL GOLFO DE Hernández Unzón Alberto (Conagua Servicio Meteorológico Nacional) y González Juárez Itzamna (Geofísica UNAM) ahunzon@mailsmn.cna.gob.mx La primera región matriz de ciclones tropicales (CT) en el Pacífico Nororiental es la zona ciclogenética del Golfo de Tehuantepec (GT), que se activa en la última semana de mayo, marcando el inicio de la temporada de lluvias (Luna-Bauza, 1998), influyendo además sobre el Suroeste del Golfo de México con precipitaciones intensas y vientos del norte que alcanzan rachas fuertes. Los sistemas meteorológicos de esta zona ciclogenética nacen aproximadamente en la latitud de 15 grados norte y por lo regular los primeros presentan una trayectoria general de componente Oeste, alejándose en forma gradual de costas nacionales, mientras los formados en julio en adelante, de mayor potencia, por lo general describen una gran parábola, que por la forma del litoral del Pacífico mexicano, les hace viajar paralelos a la costa para que al tomar una rama de la trayectoria impacten en tierra en el Noroeste del país. durante su generación en el GT las zonas de inestabilidad convectiva o zonas de perturbación tropical, condicionan el desarrollo de fuerte convección con lluvias torrenciales en Chiapas, Oaxaca, OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE Guerrero y Michoacán, que resultan por la localización en el semicírculo norte de la circulación ciclónica y el efecto de intensificación de la convección por efectos orográficos. Del reanálisis estadístico para la zona ciclogenética del GT por década a partir de 1970 a 2005 se obtiene un promedio anual de 4.1 CT con una desviación estándar de 2.4. Por intensidad en la región del GT, entre el 21 y 27% de los CT alcanzan la fuerza de Tormenta Tropical. La variabilidad en el comportamiento de la zona ciclogenética en el GT se debe a la anomalía de la temperatura superficial del mar (SST), la cizalladura del vientos entre los niveles bajos y superiores de la tropósfera (850 y 200 hpa) y el contenido de humedad en la atmósfera, es por ello que se divide la región matriz del GT en una malla más fina para identificar la variación anual. En forma adicional, factores de variabilidad de señales climáticas en el trópico como es el ciclo del El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) es también un factor climatico importante que influencía la formación de tormentas tropicales y de huracanes sobre el Pacífico Nororiental. El Centro de Predicción Climática (CPC) indica que El Niño contribuye a la disminución de la cizalladura del viento en la vertical del Oriente del Pacífico y favorece una actividad por arriba de lo normal en esta región. Historicamente, El Niño no se asocia con temporadas por debajo de lo normal. En forma inversa, La Niña contribuye al incremento en la cizalladura vertical y por tanto en una menor actividad ciclónica. La Nina se asocia con temporadas cercanas a lo normal o debajo de lo normal, pero nunca con una temporada por arriba de lo normal. SE04-3 EFECTOS DEL VIENTO DEL NORTE EN LA DINÁMICA COSTERA DEL GOLFO DE : OBSERVACIONES CON RADAR AR HF Y RESULTADOS NUMÉRICOS. Velázquez Muñoz Federico (Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ciencias Marinas), Durazo Arvizu Reginaldo (UABC-Facultad de Ciencias Marinas) y Martinez Facultad de Ciencias Marinas) federico@uabc.mx Antonio (UABC- Se presentan resultados de los primeros días de observaciones realizadas con Sistemas Remotos de Alta Frecuencia (SRAF) en el Pacifico Tropical Mexicano. Los datos consisten de mapas de la corriente superficial cada 20 minutos, en un área aproximada de 100 km x 100 km frente a la costa. Las primeras observaciones muestran que existe un patrón de circulación general paralelo a la costa, moviéndose de este a oeste. La presencia de chorros de viento perpendiculares a la costa (Tehuanos) causa un cambio significativo en la dirección del flujo costero en cuestión de horas resultando en una corriente mayor a 1 m/s que se orienta 245

4 OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE en la misma dirección del viento. Mediante un sencillo experimento numérico en tres dimensiones, forzado con el esfuerzo del viento, se logran reproducir los patrones de circulación superficial que se observan durante los eventos de viento. Los resultados muestran la surgencia que se produce bajo el eje del viento y la formación de los remolinos de mediana escala. Se muestran también los efectos en la capa superficial de Ekman y se investigan las causas de la asimetría entre los remolinos. SE04-4 RESPONSE OF THE INNER GULF OF TO DIRECT WIND FORCING Barton E.D. (CSIC, IIM, Vigo 36208, España), Lavin Miguel (CICESE) y Abbécassis M. (CSIC, IIM, Vigo, 36208, España) barton@iim.csic.es Shelf and slope observations of hydrography and currents during the Tehuano I experiment of 1989 are analysed to specify the variability of near shore conditions under varying wind stress. During the period mid- December 1988 to early February 1989, several outbursts of Norte winds occurred over the Gulf. The slope and shelf currents responded strongly in the upper layers, above the strong thermo/pycnocline, but remained weak below. Wind events were accompanied by strong inflows from both sides of the Gulf, but especially the eastern side. Variability on all time scales was evident in the current meter records, particularly enhanced after the wind pulses. The inflow was reflected as a strong down-bowing of shallow isosurfaces towards the eastern coast within the nearshore 50 km. An apparently continuous entry of less saline, warmer water from the south east was enhanced during the wind events. More saline, open ocean water was introduced from the north-western side of the Gulf by the inflow there. In the central Gulf, flow over the shelf and slope was predominantly offshore. SE04-5 ESTRUCTURA HIDROGRÁFICA DEL GOLFO DE EN SEPTIEMBRE DE 2004: CRUCERO TEHMAL04 Reyes Hernández Cristóbal (Universidad del Mar) y Murad Paul (Estación Oceanográfica de Salina Cruz, Oaxaca, Secretaría de Marina) creyes@angel.umar.mx Se presenta la estructura hidrográfica del Golfo de Tehuantepec observada del 23 de agosto al 29 de septiembre de 2004 durante el experimento TEHMAL04 a bordo del B.O. Altair de la Secretaría de Marina. El área de muestreo, de aproximadamente 500X500 km2, describe un polígono que en el lado interior sigue la GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005 forma de la costa desde Punta Maldonado, Guerrero a Punta Madero, Chiapas y cuyo borde externo es paralelo a la orientación general de la costa. Las observaciones hidrográficas se realizaron con un CTD SeaBird19 a lo largo de nueve transectos perpendiculares a la costa y con espaciamiento entre estaciones variable, logrando un total de 132 estaciones. La profundidad de los lances alcanzó los 1000 m de profundidad cuando así lo permitió la topografía del fondo. El diagrama TS indica la presencia de tres masas de agua que típicamente ocupan esta región: Agua Superficial posiblemente asociada a la Corriente de Costa Rica (ACCR: S<34, T> 14 C), Agua Subsuperficial Subtropical (AssSt: S~34.8, T~14 C) y Agua Intermedia del Antártico (AIA: S~34.5, T~5 C). En este documento se presentan los resultados de los primeros 100 metros de profundidad. Las secciones transversales ortogonales a la costa muestran que en los primeros 50 km a partir de la costa y los primeros 70 m de profundidad, fueron ocupados por agua de salinidad relativamente baja S<33.8 y T>20 C, que podría representar el flujo en chorro de la Corriente de Costa Rica (CCR). El rasgo más sobresaliente en la estructura hidrográfica horizontal del Golfo de Tehuantepec muestra, a 10 m de profundidad y ligeramente alejada de la costa, una alberca de agua con salinidad cercana a 34.2; superior a la salinidad ambiente de la zonas oriental (S<33.3) y occidental (S<33.7) respectivamente. La presencia de esa agua posiblemente responde al forzamiento producido por viento Tehuano soplando sobre la región durante parte del período de muestreo y que aparentemente interrumpe el chorro costero de la Corriente de Costa Rica. SE04-6 EFECTO DEL ESTADO DEL MAR EN EL FLUJO DE MOMENTO CALCULADO MEDIANTE MEDICIONES DIRECTAS AS EN EL GOLFO DE García Nava Héctor (CICESE) y Ocampo Torres Francisco Javier (Depto Oceanografía Física, Div. Oceanología, CICESE) hgarci@cicese.mx El flujo de momento es un parámetro clave en la comprensión y simulación de fenómenos marinos y atmosféricos. Con la finalidad de investigar la relación existente entre el esfuerzo del viento y el oleaje presente durante eventos de vientos Tehuanos se instaló una boya ASIS (Air-Sea Interaction Spar Buoy), diseñada para la medición simultánea de condiciones atmosféricas y oceánicas, en el Golfo de Tehuantepec del 22 de Abril al 25 de Mayo de Durante el periodo de estudio se identificaron 6 eventos Tehuanos con velocidades del viento entre los 10 y 19 m/s. El oleaje se caracterizó por la presencia de ondas largas generadas por tormentas remotas, con periodos entre 10 y 20 segundos durante la mayor parte del tiempo y oleaje generado localmente (ondas relativamente más cortas) durante los eventos de viento intenso. Algunas relaciones simples subestiman el coeficiente de arrastre (CD) al compararlo con los 246

5 GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005 cálculos a partir de nuestras mediciones, siempre que lo consideran una función de la velocidad del viento. Sin embargo, la representación del CD propuesta por Yelland y Taylor (1996), describe cualitativamente las observaciones de una manera razonable. Al aumentar la velocidad del viento hasta unos 5 o 6m/s el CD disminuye y presenta un mínimo, y tiende a aumentar casi linealmente con el viento hasta que éste alcanza los 20m/ s (valores máximos de las velocidades observadas). Estimaciones del la escala de rugosidad (Z0) como una función de la edad de la ola sobrestiman el Z0 calculado durante los eventos en que el estado del mar está dominado por oleaje local y resultan inadecuadas con la presencia de oleaje remoto. Los cálculos directos del esfuerzo del viento describen una desviación de la dirección de éste esfuerzo con relación a la del viento promedio hasta de 90 grados en vientos débiles y entre 10 y 30 grados en vientos moderados a intensos. Este trabajo representa una contribución del proyecto «Análisis del intercambio entre el océano y la atmósfera mediante mediciones directas y observaciones remotas (CONACYT SEP-2003-C )» como parte del programa de estudios del Golfo de Tehuantepec. SE04-7 INUNDACIÓN DEL LITORAL Y OLEAJE EXTREMO EN EL GOLFO DE Díaz Méndez Guillermo (Universidad del Mar), Medina Santamaría Raúl (Grupo de Ingeniería Oceanográfica y de Costas, Universidad de Cantabria), Ocampo Torres Francisco (División de Oceanografía, CICESE) y Reyes Hernández Cristóbal (Instituto de Recursos, Universidad del Mar) gdiaz@angel.umar.mx Se están realizando una serie de análisis respecto de la cota máxima de inundación litoral y de las condiciones de oleaje extremo inducidas por huracanes en el Golfo de Tehuantepec, mismas que podrían afectar a las comunidades locales debido a la posible erosión costera resultante. El objetivo general de nuestro trabajo es desarrollar un modelo conceptual para evaluar la inundación del litoral como función de los efectos combinados de marea y oleaje generados por tormentas (Silva, R., et al., 2000; Bautista, G. et al., 2002). Entre los objetivos específicos se incluye la adaptación y mejora de un modelo de inundación litoral desarrollado por el Grupo de Ingeniería Oceanográfica y de Costas de la Universidad de Cantabria para el Ministerio de Medio Ambiente, España. Este modelo se basa en la premisa de que la cota de máxima inundación no tiene un límite determinista, sino que se trata de un fenómeno estocástico con una determinada probabilidad de ser superada durante una tormenta (Medina, R., et al., 1997; GIOC, 1998). La validación del modelo será llevada a cabo con datos de nivel del mar y de oleaje registrados por mareógrafos, perfiladores ADCP y antenas de radar OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE de apertura sintética durante las campañas de campo del Programa para el Estudio del Golfo de Tehuantepec (PEGOTE). SE04-8 EFECTO DE EL VIENTO EN LA CIRCULACIÓN DE EL GOLFO DE A TRAVÉS DE SENSORES REMOTOS Martinez Alcala Jose Antonio Facultad de Ciencias Marinas-UABC amartine@uabc.mx Durante invierno la zona de el Golfo de Tehuantepec es sometida a fuertes vientos del Norte, los cuales soplan hacia fuera de la costa. Este tipo de vientos Mar- Tierra son poco comunes, por lo que su influencia en la circulación no ha sido bien explicada. En este trabajo se usan datos obtenidos de sensores remotos (SST, SSHA y Viento) para caracterizar los efectos de los «Nortes». La relación entre el viento y la temperatura superficial se incrementa hacia fuera de la costa. La circulación al norte de Tehuantepec es frecuentemente dominada por la presencia de un remolino anticiclónico, el cual parece ser formado por la presencia de una zona de rotacional de viento muy intenso característico de la región. Se presenta un análisis en la escala anual e interanual de la relación entre viento, temperatura superficial y la respuesta en la anomalía de nivel del mar. SE04-9 REGIONALIZACIÓN DEL GOLFO DE Y ÁREAS ADYACENTES ACENTES A PAR ARTIR DE IMÁGENES DE SATÉLITE DEL COLOR DEL MAR. Frías Velasco Alfredo (Universidad Autónoma de Baja California), Santamaría del Angel Eduardo (Universidad Autónoma de Baja California), gonzalez Silvera Adriana (Universidad Autónoma de Baja California) y Cervantes Hernández Pedro (Universidad del Mar) alfredofrias@gmail.com Se realizó una regionalización del Golfo de Tehuantepec y áreas adyacentes, considerando la variación estacional e interanual (evento El Niño 97-98) de la concentración de pigmentos del fitoplancton. La estacionalidad en el área está influenciada por intensos vientos que ocurren durante octubre-abril (Nortes) e incentivan el incremento de la biomasa. Por ello, en este trabajo fueron empleadas composiciones mensuales de [Cla] de los sensores OCTS y SeaWiFS para el periodo Las imágenes fueron separadas en escenarios: nortes (octubre-abril), no-nortes (mayoseptiembre), nortes El Niño y no-nortes El Niño. Estos últimos definidos con base en el indice multivariado de El 247

6 OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE Niño, el evento considerado ocurrió de abril 97 a mayo 98. Cada escenario fue regionalizado mediante la técnica de Análisis de Componentes Principales (ACP). El primer CP del escenario nortes, resultó en 14 regiones (69 % de varianza explicada), con concentraciones que variaron desde 0.3 a 0.5 mg Cla m-3 en el océano abierto, hasta 2.9 y 4.6 mg Cla m-3 adyacentes a la costa, donde la intensidad del viento incentiva la mezcla de la columna, esto genera altas concentraciones de biomasa que son transportadas por el viento hacia mar adentro. En el escenario no nortes, el ACP permitió reconocer 6 regiones (53 % de varianza explicada), cuyas [Cla] fueron menores respecto a época de nortes y variaron de 0.2 a 0.3 mg Cla m-3 en el oceáno, hasta valores de 0.7 a 1.2 mg Cla m-3 en las regiones mas cercanas a la costa. Durante el escenario nortes El Niño, el ACP resultó en la división de apenas dos regiones (73% de varianza explicada). El alto porcentaje de varianza se debe al reducido número de imágenes disponibles (8), donde las [Cla] eran bajas y muy homogéneas; siendo la región 2, la asociada al área de surgencia de Tehuantepec con valores máximos en el área de 0.5 mg Cla m-3. Para la época no nortes El Niño, no fue posible la regionalización debido a la falta de imágenes. Al comparar la regionalización en Tehuantepec con el sistema del Golfo de Papagayo al sur, donde ocurre una estacionalidad análoga, las regiones encontradas fueron similares durante la época de nortes, incluso las regiones 5 y 6 con valores de 0.7 a 1.2 mg Cla m-3 se observan conectando a ambos sistemas, esto debido a la formación y transporte de remolinos ciclónicos y anticiclónicos en ambos sistemas. Por otro lado, en época no nortes, el Domo de Costa Rica, frente al Golfo de Papagayo, se registró como única surgencia a mesoescala con valores máximos de 1.8 a 2.1 mg Cla m-3. La metodología del trabajo permitió definir regiones y distintos escenarios mediante una serie de tiempo de seis años. A este respecto, hay que señalar que aún durante el evento El Niño, la surgencia generada por los nortes frente a Tehuantepec propició mayores [Cla] que en las áreas circundantes. SE04-10 ANÁLISIS DE ONDAS INTERNAS SEMIDIURNAS USANDO IMÁGENES DE RADAR DE APERTURA SINTÉTICA DEL GOLFO DE. Esquivel Trava Bernardo (Facultad de Ciencias Marinas - Universidad Autónoma de Baja California), Hernández Walls Rafael (Facultad de Ciencias Marinas - UABC) y Ocampo Torres Francisco Javier (División de Oceanología - CICESE) bernardo.esquivel@gmail.com GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005 Durante el reflujo de marea se genera una onda solitaria que a lo largo de su movimiento se desarrolla en un grupo de solitones que a su vez producen cambios en la rugosidad de la superficie del mar, por lo cual también pueden ser detectadas por un radar activo de microondas como el radar de apertura sintética (SAR por sus siglas en ingles). Las ondas internas son unos de los fenómenos a meso escala mas importantes en el océano, inician la resuspensión de sedimento en el fondo y la mezcla de nutrientes a la zona fótica, pueden afectar las operaciones de navegación además de poseer gran energía que puede tener un poder destructivo en las construcciones marinas, como en las plataformas petroleras. En este trabajo se pretende estudiar los mecanismos de generación de las ondas internas y su relación con las mareas mediante la observación con imágenes SAR del Golfo de Tehuantepec y la utilización de modelos hidrodinámicos para ver la posibilidad de hacer predicciones de sus características principales como: longitud de onda, amplitud, velocidad de fase y corrientes asociadas. SE04-11 CÃ LCULO DE COEFICIENTES DE DIFUSIÃ³N, USANDO DATOS DE RADAR AR HF,, PARA EL GOLFO DE HernÃ ndez Walls Rafael (Universidad AutÃ³noma de Baja California), Durazo Arvizu Reginaldo (Universidad AutÃ³noma de Baja California), Ocampo Torres Francisco Javier (CICESE) y Alvarez Sanchez Luis Gustavo (CICESE) rwalls@uabc.mx Se usa la base da datos generada por un sistema de radares HF para calcular los coeficientes de difusiã³n para la regiã³n del Golfo de Tehuantepec. Se colocaron mas de 50 cuerpos de deriva (ficticios) en la base de datos de las corrientes superficiales obtenidas por el sistema de radares HF y se calcularon las posiciones de dichos cuerpos de deriva, para posteriormente calcular sus velocidades y con ello aproximar con una serie de Taylor. Se eliminan los efectos de la corriente promedio y los efectos de corte provocados por las condiciones oceanogrã ficas de la regiã³n de estudio. El remanente o los tã rminos de segundo orden son los tã rminos turbulentos con los que se pueden calcular los coeficientes de difusiã³n. Es bien conocido que el movimiento de la marea sobre un cambio significativo en la batimetría produce ondas internas de gran amplitud que se manifiestan por el desplazamiento vertical en la picnoclina. Estas ondas internas son características de un océano estratificado por lo que se encuentran en la mayoría de los océanos. 248