hasta la altura de Santa Marta y luego noroeste hacia las Antillas Mayores. Febrero (Figura 1b) por su parte se caracteriza por un debilitamiento

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1 ANALISIS DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR (TSM) A PARTIR DE IMÁGENES NOAA/AVHRR PARA EL CARIBE COLOMBIANO ENTRE LOS 70º W Y Y 7 30 N. Mary Luz Cañón Páez Centro de Investigaciones Oceanográficas E Hidrográficas Colombia, C.I.O.H - Escuela Naval - Cartagena, , cioh@cioh.org.co, mcpaez@cioh.org.co RESUMEN: La TSM ha sido uno de los parámetros geofísicos mas importantes a la hora de representar los principales cambios que pueden ocurrir en el medio marino, por lo tanto es muy importante contar con una buena fuente de datos tanto en volumen como calidad de los mismos. El uso de sensores remotos para el análisis de TSM presenta una gran ventaja: la obtención de alta densidad de datos a grandes escalas espaciales y temporales. Esto permite abordar el estudio de fenómenos oceánicos de alta frecuencia considerando no solo los eventos a escalas locales sino también sus alrededores. Este trabajo presenta un análisis de la TSM a partir de imágenes disponibles para el área del Caribe colombiano ( W) para la época seca (enero-junio), a partir del procesamiento digital de datos del sensor AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) a bordo de los satélites NOAA con una resolución espacial de 1.1 km y 5 bandas. Se muestra una serie de resultados obtenidos mediante el procesamiento de la imágenes que involucra el filtrado y promedio de los datos obtenidos por el satélite, utilizando software básico y avanzado (SMART-TRACK, SMART VUE, Visual Fox Pro, Surfer y Caris). Tomando en cuenta que el mismo procedimiento, en especial la toma de datos por medios convencionales (cruceros oceanográficos) tarda mucho mas tiempo, implica mayores costos y cubre áreas tanto espaciales como temporales mucho menores. Palabras clave: sensores remotos, TSM, AVHRR, NOAA Abstract: The Sea Surface Temperature (SST) is one of the most important geophysics parameter in order to determine the main variations taking place in marine environments, for this reason is very important to rely on a good source of information and data, both in quantity and quality. Remote sensing techniques applied on the analysis of SST offer a great advantage over other traditional methods: obtainment of great quantity of data in big spatial and time scales. This advantage allows the study of high frequency oceanic phenomenon, taking into consideration not only the events on their local scales but also their surroundings. This paper present a SST analysis of satellite images available for the region of Colombian Caribbean ( W) for the dry season (January-June), obtained from the digital processing of data measured by the AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) sensor on board of NOAA satellites and with a spatial resolution of 1.1 km and 5 bands. Interesting results were obtained from processing these images, which include the filtering and average of data obtained by the satellite, using basic and advanced software (SMART-TRACK, SMART VUE, Visual Fox Pro, Surfer y Caris). The measurement of this parameter (SST) by conventional methods (oceanographic cruises) and its analysis takes longer time and implies much more costs, besides the fact that the spatial and time scales are quite limited by these factors. Key words: remote sensing, TSM, AVHRR, NOAA El Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas (CIOH) cuenta desde hace tres años con un sistema de captura (antena HRPT) y procesamiento de información de alta resolución (1 Km) proveniente de las plataformas satelitales NOAA. Esto permite estimar parámetros como la TSM, lo cual da la posibilidad de evaluar y monitorear la dinámica predominante en el Caribe colombiano y su influencia

2 sobre los recursos hidrobiológicos que se desarrollan en el medio. La mayor limitación de esta técnica estriba en que la temperatura es solo representativa de una capa extremadamente delgada, de dimensiones moleculares, denominada capa de piel del océano, cuya emisión en onda larga da lugar, tras un oportuno tratamiento (calibración radiométrica y corrección atmosférica ) a los mapas de temperatura superficial del mar, (Pérez Marrero, J. et al, 1998). Con la elaboración de mapas promedios semanales, quincenales o mensuales de TSM el objetivo que se persigue es identificar la cobertura y temporalidad de muchos procesos dinámicos (corrientes, giros, etc) que gobiernan el medio marino y su influencia sobre la disponibilidad, distribución y abundancia de recursos hidrobiológicos. El procedimiento implica capturar información de la superficie marina (océano) a través del sensor AVHRR a bordo de la plataforma satelital NOAA, de la cual posteriormente se decodifica la señal por medio de la estación de trabajo HRPT. Los criterios que se tienen en cuenta para el procesamiento de la información, además de la cobertura espacial seleccionada, son la nubosidad y la corrección geométrica. Para la corrección de efectos atmosféricos, se utilizo el algoritmo Split Night Multi Channel Sea Surface Temperature (Mc Clain, et all. 1985) permitiendo así convertir la información recepcionada (valores digitales leídos por el satélite) a TSM, a partir de la radiancia recibida en los canales 4 y 5 del AVHRR. Posteriormente, la información (ya en formato de TSM) es georeferenciada y la nubosidad (estratos altos y mas espesos) es filtrada (eliminada) de forma totalmente automática por los algoritmos incorporados en el software de tratamiento. De esta forma se crean las imágenes de TSM. En el software VISUAL FOX _PRO se realizan los promedios de temperatura cada 0.25 tanto de latitud como de longitud, con un segundo proceso de programación en este mismo paquete se promedia la información correspondiente a los archivos (imágenes) diarios para obtener el promedio semanal, mensual o quincenal del parámetro en evaluación. Finalmente esta información georeferenciada y promediada se introduce el un tercer software (SURFFER) con el cual se obtiene los mapas de contornos de TSM utilizados en este trabajo. En términos generales la dinámica del sector esta caracterizada por la presencia de dos núcleos de afloramiento de masas de agua profunda localizados al sureste del Cabo de la Vela en la Guajira (72 W, 12 N) y en el Parque Nacional Natural Tayrona (PNNT) (73 W, 11.5 N); se evidencia además la presencia de frentes térmicos costeros con características diferentes a las de las áreas de afloramiento. Los sectores sur y central del Caribe colombiano durante el periodo de tiempo analizado mostraron temperaturas más elevadas con relación el sector noreste. Se observa además la influencia que ejerce el evento de afloramiento de la península de Paraguana en Venezuela sobre la costa norte colombiana. Así enero/98 (Figura 1a) se caracteriza por la presencia de masas de agua superficiales con temperaturas entre y 25.5 C propias de las dos zonas de afloramiento mencionadas anteriormente en el lugar. El desplazamiento característico de estas masas de agua durante este mes es predominantemente suroeste

3 hasta la altura de Santa Marta y luego noroeste hacia las Antillas Mayores. Febrero (Figura 1b) por su parte se caracteriza por un debilitamiento significativo del evento de afloramiento identificado en las dos áreas de la región noreste durante el mes de enero. Predominan masas de agua con temperaturas entre y C a lo largo del sector costero en la Guajira y Santa Marta. Marzo (Figura 1c) presenta las temperaturas mas bajas registradas durante el periodo analizado (enero-junio), con la identificación de estructuras oceanográficas (giros, filamentos y frentes) bien definidas tanto en cobertura como en intensidad. Abril (Figura 1d) presentó un moderado descenso (0.60 m/s) de la velocidad del viento, manifestándose variaciones de este parámetro casi constantes, razón que puede ser la causa del debilitamiento bastante marcado del evento de afloramiento (Figura 1); predominan masas de agua en el Norte de la Guajira con temperaturas entre y C. Sin embargo se observa un desplazamiento en dirección noroeste a la altura de la Guajira en forma de la estructura estrecha ya identificada como filamento oceanográfico (Andrade, 2000) el cual alcanza gran distancia en el área oceánica. Mayo (Figura 1e ) sigue siendo un mes con alta cobertura de nubes, durante este mes el evento de afloramiento de la Guajira se mantiene constante con relación al mes anterior, manteniendo temperaturas que oscilan entre y C. Junio (Figura 1f) presento vientos con velocidades bajas y alta cobertura de nubes; En el centro y sur del Caribe colombiano para este periodo se observaron temperaturas mayores de C, y se identifican tres estructuras térmicas bien definidas giros ciclónicos, los cuales mantienen en su núcleo una temperatura de C disminuyendo hacia los bordes. Las temperaturas alcanzadas durante este mes en el sector sur del Caribe colombiano son las más altas (27.00 a C) del período analizado. Desafortunadamente, la gran nubosidad y el ruido (interferencia) registrados en muchas de las imágenes disponibles para el período analizado, limitaron la evaluación de la dinámica oceánica característica de la costa Caribe colombiana. Los meses de febrero, abril, mayo y junio fueron los más afectados por estos fenómenos. La metodología de sensores remotos utilizada en este trabajo permite establecer la cobertura espacial que pueden alcanzar estos eventos, así como su tiempo de permanencia en el sistema mediante el procesamiento y análisis de imágenes satelitales de la región. La información aportada con este trabajo y las herramientas utilizadas, solucionan en gran medida los problemas concernientes a escalas tanto espaciales como temporales, ya que mediante el uso de sensores remotos se logra la adquisición de un gran volumen de datos en tiempo real y con una cobertura espacial de la región de interés y sus alrededores. Estas ventajas brindan una visión global del problema y permite el análisis de factores externos con los que se logra un estudio completo. Esta metodología y técnica facilita los estudios e investigaciones que se realizan en oceanografía, meteorología y biología, relativamente a bajo costo (costo de las imágenes, muchas veces se pueden adquirir gratuitamente via Internet) comparado con técnicas tradicionales de muestreo, que no solo resultan mas costosas en la mayoría de los casos sino que no proporcionan la misma escala espacial, ni la cantidad de información además que su escala temporal es

4 también mas limitada. Estas características de los sensores remotos facilitan la comprensión de los eventos que suceden en el medio marino y su influencia sobre las comunidades hidrobiológicas que dentro de este se desarrollan. Figura 1a Figura 1b Figura 1c Figura 1d Figura 1e REFERENCIAS Figura 1f FIGURA 1. Patrones de TSM en el Caribe colombiano durante el primer semestre del año ANDRADE, C The circulation and variability of the Colombian Basin in the Caribbean Sea. Ph.D. Thesis, University of Wales.223 p. TORRES, J Interpretación automática de imágenes de satélite NOAA usando técnicas de computación híbrida. RODRIGUEZ, A LA teledetección. En: revista Mar y Pesca. N 272. Mayo. Cuba. Pp RODRÍGUEZ, B. et all Calculo de la producción primaria en aguas oceánicas de Canarias. Comparación del procesamiento de imágenes CZCS y SEAWIFS.

5 ROMO, J. & A. CASANOVA Relación entre las condiciones meteorológicas y la captura del atún rojo (Thunus trynnus), a partir de los sensores TOVS y AVHRR de los satélites NOAA. VIII congreso Nacional de Teledetección. Alicate SOSA, O. & S. HERNÁNDEZ Aplicación de sensoramiento remoto a la ecología marina. CICESE. México. WATTS, C Color del océano y productividad primaria a partir de sensoramiento remoto. CICESE. México. AGRADECIMIENTOS. A Centro de Investigaciones por su apoyo logístico prestado y la facilitación de información y material necesario para realizar este trabajo. A la Srta. Paola Almeida por la orientación y revisión del documento.