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Estudio de la circulación frente a la costa occidental de Baja California: modelación numérica y observaciones
Circulation off western Baja California: Numerical model and observations
Felipe Gómez Valdivia
ALEJANDRO FRANCISCO PARES SIERRA
Acceso Abierto
Atribución
Modelación númerica
En esta investigación se analiza la variabilidad estacional de la circulación frente la costa oeste de la Península de Baja California con énfasis en la variabilidad subsuperficial. Para lograr este objetivo se realizó la implementación de un modelo numérico tridimencional con alta resolución espacio-temporal que reproduce los tres flujos característicos del sistema de la Corriente de California: La Corriente Superficial de California, la Contracorriente Superficial de California, y la Corriente Subsuperficial de California (CSC). En concordancia con la estructura promedio, previamente reportada, de la CSC frente la costa sur de California, nuestros resultados muestran que al oeste de la Península de Baja California la CSC promedio se extiende∼100 km hacia el interior del océano, alcanza profundidades mayores a 500m, y su núcleo se encuentra alrededor de la isopicna de 26.5 kg m−3. La variabilidad estacional de la CSC es dominada por una energética componente semianual que explica hasta el 35% de la varianza de la circulación subsuperficial al oeste de la Península de Baja California. La CSC es más intensa durante los periodos Diciembre-Enero y Junio-Julio, cuando fluye a lo largo de toda la costa occidental de la península con promedios bimensuales ligeramente mayores a 5 cm s−1. El modo empírico estadístico principal del campo de velocidad subsuperficial y la correlación de la profundidad de la isoterma de 14o a lo largo de la costa occidental mexicana, muestran que la variabilidad semianual de la CSC es inducida por la propagación de ondas que viajan atrapadas a la costa. Éstas son independientes del viento local y su velocidad de propagación (1.2ms−1) corresponde a la de ondas semianuales de origen ecuatorial previamente observadas en el Pacífico Tropical Nororiental. La propagación de estas ondas también domina la variabilidad estacional subsuperficial de la Corriente Costera Mexicana, la cual viaja hacia el polo a lo largo de la costa suroeste mexicana. La Corriente Costera Mexicana es más intensa durante primavera y otoño, cuando fluye ininterrumpidamente del Golfo de Tehuantepec a la entrada del Golfo de California con promedios estacionales subsuperficiales cercanos a 10 cm s−1. Durante ambos periodos la Corriente Costera Mexicana se une a la CSC estableciendo una conexión física subsuperficial, entre las regiones tropical y subtropical del Pacífico Nororiental, que ayuda a explicar la presencia de agua de origen ecuatorial a lo largo de la costa occidental norteamericana. Investigaciones previas muestran que el esfuerzo del viento locales fundamental en la generación de corrientes subsuperficiales que viajan hacia el polo en las fronteras limítrofes orientales del oceáno, no obstante, a lo largo de la región de transición tropical-subtropical del Pacífico Nororiental la variabilidad estacional de estos flujos subsuperficiales es dominada por la propagación de ondas semianuales de origen remoto que viajan atrapadas a la costa.
A three-dimensional numerical model has been used to analyze the seasonal ocean variability off western Baja California with emphasis on the subsurface dynamics. The model implementation reproduces the three characteristic flows in the California Current System: the California Current, the Inshore California Countercurrent, and the California Undercurrent (CU). In agreement with the mean CU structure off Southern California, our numerical implementation shows that along the Baja California Peninsula the mean CU extends, in average, ∼100 km offshore, reaches more than 500 deep, and it is stronger around the 26.5 kg m−3 isopicnal. The seasonal local CU variability is dominated by an energetic semiannual component that explains up to 35% of the subsurface circulation variance. The CU is stronger during December-January and June-July, when it reaches bimonthly averages greater than 5 cm s−1 and flows countinuously along the Baja California western coast. The main empirical mode of the subsurface velocity and the crosscorrelation of the 14oC isotherm along the continental slope off western Mexico indicate that the semiannual CU variability is generated by the propagation of coastally trapped waves.Theseareindependentofthelocalwindandtheirphasespeedcorrespondstothe propagation speed of, previously observed, semiannual equatorial waves that reach the coast and travel poleward along the northeastern tropical Pacific. The propagation of these waves also govern the subsurface seasonal variability of the pole ward Mexican Coastal Current. Below the thermocline the Mexican Coastal Current is stronger durin spring and fall, when it flows from the Gulf of Tehuantepec to the entrance of the Gulf of California with seasonal averages near 10 cms−1. During both seasons the Mexican Coastal Current reaches the CU inducing a subsurface seasonal bridge that helps to explain the presence of equatorial water along the North American western coast. Previous research show that the local wind-stress is essential to the generation of poleward underflows along the eastern ocean boundaries, nonetheless, along the tropical-subtropical transition region in the northeastern Pacific the seasonal variability of the poleward undercurrents is governed by the propagation of non-locally generated semiannual coastally trapped waves.
CICESE
2016
Tesis de doctorado
Español
Gómez Valdivia, F.2016.Estudio de la circulación frente a la costa occidental de Baja California: modelación numérica y observaciones. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 72 pp.
OCEANOGRAFÍA
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