Instituto Geofísico del Perú (IGP)

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Veronica Fuentes Casado
hace 6 años
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1 Formación, detección y efectos de las Ondas Kelvin en el Pacífico Ecuatorial y en la costa del Perú, y lecciones aprendidas durante el proceso del FEN Kobi A. Mosquera Vásquez Instituto Geofísico del Perú (IGP) kobi.mosquera@igp.gob.pe

5) Desplazamiento hacia el este de la zona convectiva (mayor nubosidad en el Pacífico

(Incremento de la TSM en el Pacífico Central) Australia Termoclina 1) Los vientos alisios se

Pacífico central y oriental 2) Disminución de la intensidad del afloramiento ecuatorial

2 5) Desplazamiento hacia el este de la zona convectiva (mayor nubosidad en el Pacífico central-oriental) Condiciones El Niño 4) Desplazamiento de las aguas cálidas hacia el Este (Incremento de la TSM en el Pacífico Central) Australia Termoclina 1) Los vientos alisios se debilitan América 3) Se forman ondas Kelvin cálidas que profundizan la termoclina en el Pacífico central y oriental 2) Disminución de la intensidad del afloramiento ecuatorial (termoclina más profunda Afloramiento e incremento de la TSM en el ecuatorial Pacífico ecuatorial oriental)

Ecuatorial forzada por un pulso de viento del oeste ecuatorial

3 Cómo se forma una onda Kelvin cálida? t x Simulación numérica de la propagación de una onda Kelvin Ecuatorial forzada por un pulso de viento del oeste ecuatorial centrado en 170 E durante 30 días con un pico máximo en el día 15. Océano de profundidad H H=150m Mosquera (2014)

4 Cómo se forma una onda Kelvin cálida? Nivel del mar Onda Kelvin Como consecuencia de la reflexión de la onda Rossby en la frontera occidental Océano de profundidad H H=150m Simulación con LOM-IGP (Mosquera, 2009)

5 Impacto de la onda Kelvin en el Pacífico Ecuatorial Onda Cálida Onda Fría Impacto de la onda Kelvin cálida (izquierda) y fría (derecha) sobre (a) nivel del mar, (b) Corrientes zonales e isoterma de 28.5 C, (c) Temperatura sub-superficial y (d) Temperatura superficial del mar. Mosquera (2014)

Secuencia de ondas ecuatoriales en el Niño 2002/2003 Oct2001 tx Ene2002 Abr2002 Tiempo Jul2002 Oct2002 Ene2003 1) Se producen los esfuerzos Abr2003 2) Se forman ondas Kelvin de de viento hundimiento

6 Secuencia de ondas ecuatoriales en el Niño 2002/2003 Oct2001 tx Ene2002 Abr2002 Tiempo Jul2002 Oct2002 Ene2003 1) Se producen los esfuerzos Abr2003 2) Se forman ondas Kelvin de de viento hundimiento Jul2003 3) Se desplaza la isoterma de 28ºC 4) Se produce un calentamiento en el extremo Oeste por advección zonal 5) Se produce un calentamiento en el extremo Este por advección vertical 6) Se forman ondas Rossby Oct2003 Mosquera et al. (2013)

7 Ecuación del cambio de la anomalía de la temperatura superficial del mar (h=50 m) Mosquera et al. (2013)

8 Mosquera et al. (2013) Ecuación del cambio de la anomalía de la temperatura superficial del mar (h=50 m) Advección horizontal Advección vertical

9 Ecuación del cambio de la anomalía de la temperatura superficial del mar (h=50 m) Advección horizontal Advección vertical T C x

10 Ecuación del cambio de la anomalía de la temperatura superficial del mar (h=50 m) Advección horizontal = 0 Advección vertical T C < 0 > 0 u K > 0 u K > 0 u K > 0 No hay calentamiento x Existe calentamiento Existe enfriamiento

11 Mosquera et al. (2013) Ecuación del cambio de la anomalía de la temperatura superficial del mar (h=50 m) 50 W C Advección horizontal Advección vertical

12 Cómo impacta la onda Kelvin en la costa peruana?

13 Impacto de la onda Kelvin en la costa peruana en el fenómeno Niño 2002/2003 Tiempo Anomalía de profundiadd de la Termoclina en 110 W ATSM en Pto Chicama Anomalía del nivel del mar en Isla Lobos Basado en las Figuras 4 (arriba) y 1 (abajo) de Mosquera et al. (2013)

14 Depth (m) Intraseasonal T ( C), Dec Latitude ( )

15 Cómo se observa a la onda Kelvin?

16 Cómo se observa a la Onda Kelvin? Boyas Oceanográficas del proyecto TAO Anomalía de la profundidad de la termoclina (m)

17 Cómo se observa a la Onda Kelvin? Boyas Oceanográficas del proyecto TAO Anomalía de la profundidad de la termoclina (m) Takahashi et al. (2014)

18 Cómo se observa a la Onda Kelvin? Boyas Oceanográficas del proyecto TAO Anomalía de la profundidad de la termoclina (m) Desde el año 2012 hubo menos información en las boyas que no permitió una buena monitorización de la Onda Kelvin Takahashi et al. (2014)

19 Tiempo Cómo se observa a la Onda Kelvin? Anomalía del nivel del mar Por altimetría satelital

20 Tiempo Cómo se observa a la Onda Kelvin? Anomalía de la profundidad de la termoclina Boyas derivadoras del proyecto ARGO

21 Tiempo Cómo se observa a la Onda Kelvin? Anomalía de la profundidad de la termoclina Simulaciones numéricas con un modelo lineal Grilla tipo Arakawa C en donde se aprecia la ubicación espacial de las variables u, v y n. Esta grilla es la base para discretizar las ecuaciones que gobiernan el ocçeano.

22 Actividad de las ondas Kelvin durante El Niño 2015/2016

23 Tiempo Viento Este-Oeste (ASCAT) Profundidad Termoclina (TAO) Profundidad Termoclina (ARGO) Nivel del mar (JASON) Mosquera y Dewitte (2016)

24 Tiempo Viento Este-Oeste (ASCAT) Profundidad Termoclina (TAO) Profundidad Termoclina (ARGO) Nivel del mar (JASON) Mosquera y Dewitte (2016)

25 Tiempo Viento Este-Oeste (ASCAT) Profundidad Termoclina (TAO) Profundidad Termoclina (ARGO) Nivel del mar (JASON) Mosquera y Dewitte (2016)

26 Tiempo Influencia del viento del este en la propagación de las ondas Kelvin cálidas (experimento con un modelo simple) Vientos Este-Oeste Nivel del mar (Obs.) Hacia el este Hacia el oeste Mosquera y Segura (2015)

27 Tiempo Influencia del viento del este en la propagación de las ondas Kelvin cálidas (experimento con un modelo simple) Vientos Este-Oeste Nivel del mar (Obs.) Hacia el este Hacia el oeste Mosquera y Segura (2015)

28 Tiempo Influencia del viento del este en la propagación de las ondas Kelvin cálidas (experimento con un modelo simple) Vientos Este-Oeste Nivel del mar (Obs.) Hacia el este Hacia el oeste Mosquera y Segura (2015)

29 Tiempo Influencia del viento del este en la propagación de las ondas Kelvin cálidas (experimento con un modelo simple) Vientos Este-Oeste Nivel del mar (Obs.) Hacia el este Hacia el oeste Mosquera y Segura (2015)

30 Tiempo Influencia del viento del este en la propagación de las ondas Kelvin cálidas (experimento con un modelo simple) Vientos Este-Oeste Nivel del mar (Obs.) Los vientos hacia el oeste ( ) estarían afectando el desplazamiento de las ondas Kelvin cálidas? Océano de profundidad H H=150m Hacia el este Hacia el oeste Mosquera y Segura (2015)

del Oeste Nivel del mar (Simulado) Las ondas Kelvin cálidas llegan

31 Tiempo Influencia del viento del este en la propagación de las ondas Kelvin cálidas (experimento con un modelo simple) Vientos del Oeste Nivel del mar (Simulado) Las ondas Kelvin cálidas llegan al extremo oriental Hacia el este Hacia el oeste Mosquera y Segura (2015)

Nivel del mar (Simulado) Las ondas Kelvin frías Está presentes en el

32 Tiempo Influencia del viento del este en la propagación de las ondas Kelvin cálidas (experimento con un modelo simple) Vientos del Este Nivel del mar (Simulado) Las ondas Kelvin frías Está presentes en el extremo oriental Para el este Para el oeste Mosquera y Segura (2015)

33 Tiempo Influencia del viento del este en la propagación de las ondas Kelvin cálidas (experimento con un modelo simple) Vientos Este-Oeste Nivel del mar (Obs.) Kelvin = Kelvin cálidas + Kelvin frías Hacia el este Hacia el oeste Mosquera y Segura (2015)

34 Tiempo Influencia de la profundidad promedio de la termoclina Anomalía de la isoterma de 20ºC

35 Tiempo Influencia de la profundidad promedio de la termoclina Promedio de la Anomalía de la profundidad de la isoterma de 20ºC Anomalía de la isoterma de 20ºC

36 Profundidad de la termoclina ecuatorial (2ºS-2ºN) entre octubre y febrero

37 Profundidad de la termoclina ecuatorial (2ºS-2ºN) entre octubre y febrero

Kelvin transmi das 2 Dispersión j de la onda Kelvin en otras ondas luego del impacto R L 1 R L

38 r r 1 Onda Kelvin antes de Impactar el frente de densidad Onda Kelvin incidente K 1 Esquema de la dispersión modal en un frente de densidad meridional Frente de densidad meridional Ondas Kelvin transmi das 2 Dispersión j de la onda Kelvin en otras ondas luego del impacto R L 1 R L 2 R L 3 Ondas Rossby largas reflea das K 1 K 2 K 3 R S 1 R S R S 2 3 Ondas Rossby cortas transmi das

39 Secuencia de ondas ecuatoriales en el Niño 2002/2003 Oct2001 tx Ene2002 Abr2002 Tiempo Jul2002 Oct2002 Ene2003 1) Se producen los esfuerzos Abr2003 2) Se forman ondas Kelvin de de viento hundimiento Jul2003 3) Se desplaza la isoterma de 28ºC 4) Se produce un calentamiento en el extremo Oeste por advección zonal 5) Se produce un calentamiento en el extremo Este por advección vertical 6) Se forman ondas Rossby Oct2003 Mosquera et al. (2013)

40 Tiempo Onda Kelvin Onda Rossby Mosquera et al. (2014)

41 Tiempo Onda Kelvin Onda Rossby Mosquera et al. (2014)

43 Actividad de las ondas Kelvin en la actualidad

44 Existen ondas Kelvin frías Parece que no hay mucho impacto

45 Existen ondas Kelvin frías Parece que no hay mucho impacto

Profundidad de la capa de Mezcla (ideal) 50 No existe un claro gradiente vertical de la temperatura bajo la capa de mezcla, por lo que la onda no tendría un camino por donde seguir.

46 Profundidad de la capa de Mezcla (ideal) 50 No existe un claro gradiente vertical de la temperatura bajo la capa de mezcla, por lo que la onda no tendría un camino por donde seguir. Profundidad de la capa de Mezcla (ideal) 50 El gradiente vertical de la anomalía de la temperatura no es muy grande, por lo tanto la advección vertical no es muy eficiente, por el momento,.

47 Muchas gracias

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