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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3715| Diagnóstico de inestabilidades submesoescalares en la capa de mezcla de remolinos de mesoescala del golfo de México a partir de mediciones con glider Diagnostic of submesoscale instabilities in the mixed layer of mesoscale eddies of the Gulf of Mexico from glider observations | |
| JUAN GABRIEL CORREA PEREZ | |
| MIGUEL JOSE COSTA DE ALMEIDA TENREIRO Enric Pallas Sanz | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Inestabilidades submesoescalares, balances de flujos de calor, Remolinos de la corriente del lazo, observaciones y modelación Submesoscale instabilities, Ekman buoyancy flux, mesoscale Loop Current Eddies, observations and modelling | |
| Las inestabilidades submesoescalares son un proceso eficiente para la transferencia de energía y las interacciones aire-océano. Este trabajo de tesis expone nuevas evidencias de las condiciones favorables para la existencia de inestabilidades submesoescalares en la capa de mezcla a través de un remolino anticiclónico de la corriente del Lazo (LCE, por sus siglás en inglés) en el golfo de México. La estructura vertical del remolino fue intensamente observada usando cuatro misiones de glider durante un año completo. Poseidón, como fue denominado este remolino, es caracterizado por una anomalía fuerte de agua menos salina y cálida en el centro y una deformación fuerte en la periferia. La capa de mezcla, propensa a inestabilidades submesoescalares, es diagnosticada a partir de gradientes de flotabilidad medidos a lo largo de la trayectoria de los gliders. En el golfo de México, la reducción de vorticidad potencial en la capa de mezcla se debe al enfriamiento superficial por persistentes flujos turbulentos de calor negativos, que eventualmente alcanzan valores de −700 W m−2 durante eventos de vientos extremos. Gradientes laterales de flotabilidad lateral asociados a filamentos submesoescalares en la periferia de remolinos aumentan el torque friccional aplicado por el esfuerzo del viento. Regiones de vorticidad potencial negativa dentro de la capa de mezcla ocurren simultáneamente con los eventos de flujos de flotabilidad de Ekman negativos, que reducen la estratificación. Estas regiones son susceptibles a inestabilidades gravitacionales-simétricas durante el invierno cuando los flujos de calor superficial negativos son máximos. Eventos extremos de flujos de calor equivalente de Ekman (−10.351 W m−2) están asociados con esfuerzos de viento de 1.2 N m−2, coincidieron con la formación de un flimento ciclónico elongado por el remolino mesoescalar, y preestablen las condiciones propicias para el desarrollo de inestabilidades inecio-simétricas. Estas observaciones ayudan entender mejor los procesos de restratificación y mezcla, procesos difusivos, balance de energía cinética, y ciclos biogeoquímicos dentro de los LCEs. Las inestabilidades simétricas en la periferia pueden contribuir a la reducción de vorticidad potencial de los remolinos y la formación de aguas comunes del golfo de México.
Submesoscale instabilities are efficient processes for energy transfer and air-sea interactions. This research presents new evidence for conducive conditions for the existence of submesoscale instabilities in the mixed layer across a mesoscale anticyclonic Loop Current Eddy (LCE) in the Gulf of Mexico (GoM). The LCE was intensively sampled using 4 gliders during 12 months. The LCE is characterized by a strong anomaly of fresh and warm water in the center and strong strain at the periphery. Mixed-layers prone to submesoscale instabilities are diagnosed from the along-track gradients of buoyancy. In the GoM, the reduction of potential vorticity in the mixed layer is driven by surface cooling by year-round persistent negative turbulent heat fluxes, eventually reaching −700 W m−2 during extreme winter wind events. Lateral buoyancy gradients associated to submesoscale filaments at the periphery of the LCE enhance the frictional torque supplied by the wind-stress. Negative potential vorticity in the mixed layer occurs simultaneously with events of strong Ekman buoyancy fluxes that reduce the stratification. These regions are susceptible to mixed-layer gravitational-symmetric instability preferentially in winter (when wind and negative surface heat fluxes are maximum). Events of extreme Ekman equivalent heat flux (−10.351 W m−2) associated with wind-stress of 1.2 N m−2, coincides with the development of inertial-symmetric instability across an elongated cyclonic filament strained by the mesoscale LCE. These observations might have several implications for the restratification and diffusive processes, kinetic energy budget, and biogeochemical cycles inside LCEs. The symmetric instabilities at the periphery of LCEs can contribute to the formation of low potential vorticity waters that could feed Gulf Common Waters in the GoM. | |
| CICESE | |
| 2022 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Correa Pérez, J.G. 2022. Diagnóstico de inestabilidades submesoescalares en la capa de mezcla de remolinos de mesoescala del golfo de México a partir de mediciones con glider. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 79 pp. | |
| OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04) | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Oceanografía Física |
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| tesis_Juan Gabriel Correa Pérez_23 mayo 2022.pdf | Versión completa de la tesis | 41.24 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |