Coloquio

“Capa de mezcla y capa de mezcla turbulenta en el océano”
Dra. Valentina Giunta – UMass Dartmouth’s School for Marine Science & Technology (SMAST)

La capa límite de la superficie del océano (OSBL, por sus siglas en inglés) es un factor clave para regular el clima, ya que la mayor parte de la absorción de los flujos de calor y gases desde la atmósfera hacia los océanos ocurren en esta capa. Hay dos definiciones asociadas con la profundidad de la OSBL: la profundidad de la capa de mezcla (MLD) y la profundidad de la capa de mezcla turbulenta (XLD). La primera puede ser calculada a través de perfiles verticales de temperatura y/o densidad y la XLD, utilizando mediciones de la tasa de disipación de la energía cinética turbulenta. La relación entre la MLD y la XLD no ha sido estudiada extensivamente, ya que se necesita contar con instrumentos que permitan mediciones simultáneas de variables oceanográficas y de turbulencia a lo largo de la OSBL.

El objetivo principal de esta charla es caracterizar la variabilidad de la XLD y la MLD bajo diferentes condiciones atmosféricas y oceánicas. Para poder obtener esta caracterización, se utilizaron diferentes estimaciones de XLD y MLD obtenidas a través de perfiles verticales de temperatura, salinidad y turbulencia. Estos últimos fueron recolectados con la ayuda de un perfilador autónomo durante dos campañas en el Atlántico Norte. Al utilizar diferentes métodos para estimar la MLD, se encontró que la gran mayoría de ellos difieren en su estimación de la capa de mezcla cuando la estratificación de la columna de agua es débil y la transición entre la capa superficial y la termoclina no se encuentra bien definida. Por otro lado, los métodos utilizados para encontrar la XLD mostraron una mejor concordancia entre ellos, lo que derivó en el establecimiento de un nuevo método de estimación para la XLD, basado en un algoritmo.

La acción del viento, de las olas, y de los flujos de flotabilidad afectan la variabilidad de la OSBL. Para estudiar los efectos de cada fuente de turbulencia en la capa superficial oceánica, se estimaron diferentes parámetros relacionados con cada una de ellas. Dada la relación estrecha encontrada entre la XLD y cada fuente, se propuso una parametrización para la XLD que fue testeada dividiendo las condiciones oceánicas en tres regímenes de mezcla. Cada régimen fue definido usando la proporción entre la MLD, la longitud de Monin-Obukhov y los flujos netos de calor. Se encontró que, bajo periodos de convección, la XLD y la MLD coinciden.

Los resultados encontrados durante el análisis, que se llevó a cabo utilizando los datos del perfilador autónomo, fueron extrapolados con el objetivo de calcular una climatología global de la capa de mezcla turbulenta, utilizando datos de reanálisis y perfiles ARGO durante un período de 10 años (2009-2018). A lo largo de este proceso, se encontraron diferencias significativas entre la climatología de la MLD y la de la XLD.

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