Oceanografía y meteorología del golfo de Tehuantepec

GEOS
GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005
SESION
ESPECIAL
OCEONOGRAFIA Y METEOROLOGIA
DEL GOLFO DE TEHUANTEPEC
JUEVES
SALON
3
MISMALOYA
OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE
TEHUANTEPEC
244
GEOS
GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005
GEOS
GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005
SE04-1
LA OCEANOGRAFÍA DEL GOLFO DE
TEHUANTEPEC EN EL MARCO DEL PACÍFICO
AL.
TROPIC AL ORIENT
ORIENTA
Lavín
Miguel
CICESE
[email protected]
En vista de los renovados esfuerzos para estudiar el
Golfo de Tehuantepec, se presenta un resumen del
estado actual del conocimiento de su oceanografía,
enmarcándolo dentro del Pacífico tropical oriental, y
haciendo énfasis en las más importantes preguntas o
huecos en su conocimiento. En general, hay muy pocas
observaciones a nivel regional en la zona que va desde
Panamá hasta la entrada al Golfo de California, por lo
que las referencias de rigor datan de mediado de los
1960s. En realidad no tenemos una descripción
confiable, basada en mediciones directas, del patrón de
circulación promedio ni de su variación estacional;
aunque desde luego, los modelos numéricos y la
percepción remota han permitido avances considerables.
En el Golfo de Tehuantepec, es notable la escasés de
observaciones
directas
desde
los
experimentos
Tehuanos de 1988-89, y el enfoque reciente hacia el
estudio por percepción remota de los giros generados
por los vientos Nortes.
SE04-2
VARIABILIDAD TEMPORAL DE LA ZONA
CICLOGENÉTICA DEL GOLFO DE TEHUANTEPEC
Hernández Unzón Alberto (Conagua Ser vicio
Meteorológico Nacional) y González Juárez Itzamna
(Geofísica UNAM)
[email protected]
La primera región matriz de ciclones tropicales (CT)
en el Pacífico Nororiental es la zona ciclogenética del
Golfo de Tehuantepec (GT), que se activa en la última
semana de mayo, marcando el inicio de la temporada de
lluvias (Luna-Bauza, 1998), influyendo además sobre el
Suroeste del Golfo de México con precipitaciones
intensas y vientos del norte que alcanzan rachas fuertes.
Los sistemas meteorológicos de esta zona ciclogenética
nacen aproximadamente en la latitud de 15 grados norte
y por lo regular los primeros presentan una trayectoria
general de componente Oeste, alejándose en forma
gradual de costas nacionales, mientras los formados en
julio en adelante, de mayor potencia, por lo general
describen una gran parábola, que por la forma del litoral
del Pacífico mexicano, les hace viajar paralelos a la costa
para que al tomar una rama de la trayectoria impacten en
tierra en el Noroeste del país. durante su generación en
el GT las zonas de inestabilidad convectiva o zonas de
perturbación tropical, condicionan el desarrollo de fuerte
convección con lluvias torrenciales en Chiapas, Oaxaca,
OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE
TEHUANTEPEC
Guerrero y Michoacán, que resultan por la localización en
el semicírculo norte de la circulación ciclónica y el efecto
de
intensificación
de
la
convección
por
efectos
orográficos.
Del reanálisis estadístico para la zona ciclogenética
del GT por década a partir de 1970 a 2005 se obtiene un
promedio anual de 4.1 CT con una desviación estándar
de 2.4. Por intensidad en la región del GT, entre el 21 y
27% de los CT alcanzan la fuerza de Tormenta Tropical.
La variabilidad en el comportamiento de la zona
ciclogenética en el GT se debe a la anomalía de la
temperatura superficial del mar (SST), la cizalladura del
vientos entre los niveles bajos y superiores de la
tropósfera (850 y 200 hPa) y el contenido de humedad en
la atmósfera, es por ello que se divide la región matriz del
GT en una malla más fina para identificar la variación
anual. En forma adicional, factores de variabilidad de
señales climáticas en el trópico como es el ciclo del El
Niño-Oscilación del Sur (ENSO) es también un factor
climatico importante que influencía la formación de
tormentas tropicales y de huracanes sobre el Pacífico
Nororiental. El Centro de Predicción Climática (CPC)
indica que El Niño contribuye a la disminución de la
cizalladura del viento en la vertical del Oriente del Pacífico
y favorece una actividad por arriba de lo normal en esta
región. Historicamente, El Niño no se asocia con
temporadas por debajo de lo normal. En forma inversa,
La Niña contribuye al incremento en la cizalladura vertical
y por tanto en una menor actividad ciclónica. La Nina se
asocia con temporadas cercanas a lo normal o debajo de
lo normal, pero nunca con una temporada por arriba de
lo normal.
SE04-3
EFECTOS DEL VIENTO DEL NORTE EN LA
DINÁMICA COSTERA DEL GOLFO DE
TEHUANTEPEC: OBSERV
ACIONES CON RAD A R H F
OBSERVACIONES
Y RESUL
TADOS NUMÉRICOS.
RESULT
Velázquez Muñoz Federico (Universidad Autónoma
de Baja California, Facultad de Ciencias Marinas),
Durazo Ar vizu Reginaldo (UAB C -Facultad de
Ciencias Marinas) y Martinez Antonio (UAB C Facultad de Ciencias Marinas)
[email protected]
Se presentan resultados de los primeros días de
obser vaciones realizadas con Sistemas Remotos de Alta
Frecuencia (SRAF) en el Pacifico Tropical Mexicano. Los
datos consisten de mapas de la corriente superficial
cada 20 minutos, en un área aproximada de 100 km x 100
km frente a la costa. Las primeras observaciones
muestran que existe un patrón de circulación general
paralelo a la costa, moviéndose de este a oeste. La
presencia de chorros de viento perpendiculares a la
costa (Tehuanos) causa un cambio significativo en la
dirección del flujo costero en cuestión de horas
resultando en una corriente mayor a 1 m/s que se orienta
245
GEOS
GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005
OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE
TEHUANTEPEC
en la misma dirección del viento. Mediante un sencillo
experimento numérico en tres dimensiones, forzado con
el esfuerzo del viento, se logran reproducir los patrones
de circulación superficial que se observan durante los
eventos de viento. Los resultados muestran la surgencia
que se produce bajo el eje del viento y la formación de
los remolinos de mediana escala. Se muestran también
los efectos en la capa superficial de Ekman y se
investigan las causas de la asimetría entre los
remolinos.
SE04-4
RESPONSE OF THE INNER GULF OF
TEHUANTEPEC TO DIRECT WIND FORCING
Barton E.D. (CSIC, IIM, Vigo 36208, España), Lavin
Miguel (CICESE) y Abbécassis M. (CSIC, IIM,
Vigo, 36208, España)
[email protected]
Shelf and slope observations of hydrography and
cur rents during the Tehuano I experiment of 1989 are
analysed to specify the variability of near shore conditions
under varying wind stress.
During the period midDecember 1988 to early February 1989, several outbursts
of ´Norte´ winds occurred over the Gulf. The slope and
shelf currents responded strongly in the upper layers,
above the strong thermo/pycnocline, but remained weak
below. Wind events were accompanied by strong inflows
from both sides of the Gulf, but especially the eastern
side. Variability on all time scales was evident in the
current meter records, particularly enhanced after the wind
pulses. The inflow was reflected as a strong down-bowing
of shallow isosurfaces towards the eastern coast within
the nearshore 50 km. An apparently continuous entr y of
less saline, warmer water from the south east was
enhanced during the wind events.
More saline, open
ocean water was introduced from the north-western side
of the Gulf by the inflow there. In the central Gulf, flow over
the shelf and slope was predominantly offshore.
forma de la costa desde Punta Maldonado, Guerrero a
Punta Madero, Chiapas y cuyo borde externo es paralelo
a la orientación general de la costa. Las observaciones
hidrográficas se realizaron con un CTD SeaBird19 a lo
largo de nueve transectos perpendiculares a la costa y
con espaciamiento entre estaciones variable, logrando un
total de 132 estaciones. La profundidad de los lances
alcanzó los 1000 m de profundidad cuando así lo permitió
la topografía del fondo. El diagrama TS indica la
presencia de tres masas de agua que típicamente
ocupan esta región: Agua Superficial posiblemente
asociada a la Corriente de Costa Rica (ACCR: S<34, T>
14 C), Agua Subsuperficial Subtropical (AssSt: S~34.8,
T~14 C) y Agua Intermedia del Antártico (AIA: S~34.5, T~5
C). En este documento se presentan los resultados de
los primeros 100 metros de profundidad. Las secciones
transversales ortogonales a la costa muestran que en los
primeros 50 km a partir de la costa y los primeros 70 m
de profundidad, fueron ocupados por agua de salinidad
relativamente baja S<33.8 y T>20 C, que podría
representar el flujo en chorro de la Corriente de Costa
Rica (CCR). El rasgo más sobresaliente en la estructura
hidrográfica horizontal del Golfo de Tehuantepec muestra,
a 10 m de profundidad y ligeramente alejada de la costa,
una alberca de agua con salinidad cercana a 34.2;
superior a la salinidad ambiente de la zonas oriental
(S<33.3) y occidental (S<33.7) respectivamente. La
presencia de esa agua posiblemente responde al
forzamiento producido por viento Tehuano soplando
sobre la región durante parte del período de muestreo y
que aparentemente interrumpe el chorro costero de la
Corriente de Costa Rica.
SE04-6
EFECTO DEL EST
ADO DEL MAR EN EL FL
UJO DE
ESTADO
FLU
MOMENTO CALCULADO MEDIANTE MEDICIONES
DIRECT
AS EN EL GOLFO DE TEHUANTEPEC
TAS
García Nava Héctor (CICESE) y Ocampo Tor res
Francisco Javier (Depto Oceanografía Física, Div.
Oceanología, CICESE)
[email protected]
SE04-5
ESTRUCTURA HIDROGRÁFICA DEL GOLFO DE
TEHUANTEPEC EN SEPTIEMBRE DE 2004:
CRUCERO TEHMAL04
Reyes Hernández Cristóbal (Universidad del Mar) y
Murad
Paul (Estación Oceanográfica de Salina
Cruz, Oaxaca, Secretaría de Marina)
c r e y e s @ a n g e l . u m a r. m x
Se presenta la estructura hidrográfica del Golfo de
Tehuantepec obser vada del 23 de agosto al 29 de
septiembre de 2004 durante el experimento TEHMAL04 a
bordo del B.O. Altair de la Secretaría de Marina. El área
de muestreo, de aproximadamente 500X500 km2,
describe un polígono que en el lado interior sigue la
246
El flujo de momento es un parámetro clave en la
comprensión y simulación de fenómenos marinos y
atmosféricos. Con la finalidad de investigar la relación
existente entre el esfuerzo del viento y el oleaje presente
durante eventos de vientos Tehuanos se instaló una boya
ASIS (Air-Sea Interaction Spar Buoy), diseñada para la
medición simultánea de condiciones atmosféricas y
oceánicas, en el Golfo de Tehuantepec del 22 de Abril al
25 de Mayo de 2005. Durante el periodo de estudio se
identificaron 6 eventos Tehuanos con velocidades del
viento entre los 10 y 19 m/s. El oleaje se caracterizó por
la presencia de ondas largas generadas por tormentas
remotas, con periodos entre 10 y 20 segundos durante la
mayor parte del tiempo y oleaje generado localmente
(ondas relativamente más cortas) durante los eventos de
viento intenso. Algunas relaciones simples subestiman el
coeficiente de arrastre (CD) al compararlo con los
GEOS
GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005
cálculos a partir de nuestras mediciones, siempre que lo
consideran una función de la velocidad del viento. Sin
embargo, la representación del CD propuesta por Yelland
y
Taylor
(1996),
describe
cualitativamente
las
obser vaciones de una manera razonable. Al aumentar la
velocidad del viento hasta unos 5 o 6m/s el CD disminuye
y presenta un mínimo, y tiende a aumentar casi
linealmente con el viento hasta que éste alcanza los 20m/
s (valores máximos de las velocidades observadas).
Estimaciones del la escala de rugosidad (Z0) como una
función de la edad de la ola sobrestiman el Z0 calculado
durante los eventos en que el estado del mar está
dominado por oleaje local y resultan inadecuadas con la
presencia de oleaje remoto. Los cálculos directos del
esfuerzo del viento describen una desviación de la
dirección de éste esfuerzo con relación a la del viento
promedio hasta de 90 grados en vientos débiles y entre
10 y 30 grados en vientos moderados a intensos. Este
trabajo
representa
una
contribución
del
proyecto
«Análisis del intercambio entre el océano y la atmósfera
mediante mediciones directas y observaciones remotas
(CONACYT SEP-2003-C02-44718)» como parte del
programa de estudios del Golfo de Tehuantepec.
SE04-7
INUNDACIÓN DEL LITORAL Y OLEAJE EXTREMO
EN EL GOLFO DE TEHUANTEPEC
Díaz Méndez Guillermo (Universidad del Mar),
Medina Santamaría Raúl (Grupo de Ingeniería
Oceanográfica y de Costas, Universidad de
Cantabria), Ocampo Tor res Francisco (División de
Oceanografía, CICESE) y Reyes Hernández Cristóbal
(Instituto de Recursos, Universidad del Mar)
g d i a z @ a n g e l . u m a r. m x
Se están realizando una serie de análisis respecto
de la cota máxima de inundación litoral y de las
condiciones de oleaje extremo inducidas por huracanes
en el Golfo de Tehuantepec, mismas que podrían afectar
a las comunidades locales debido a la posible erosión
costera resultante. El objetivo general de nuestro trabajo
es desarrollar un modelo conceptual para evaluar la
inundación del litoral como función de los efectos
combinados de marea y oleaje generados por tormentas
(Silva, R., et al., 2000; Bautista, G. et al., 2002). Entre los
objetivos específicos se incluye la adaptación y mejora de
un modelo de inundación litoral desarrollado por el Grupo
de Ingeniería Oceanográfica y de Costas de la
Universidad de Cantabria para el Ministerio de Medio
Ambiente, España. Este modelo se basa en la premisa
de que la cota de máxima inundación no tiene un límite
determinista, sino que se trata de un fenómeno
estocástico con una determinada probabilidad de ser
superada durante una tormenta (Medina, R., et al., 1997;
GIOC, 1998). La validación del modelo será llevada a
cabo con datos de nivel del mar y de oleaje registrados
por mareógrafos, perfiladores ADCP y antenas de radar
OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE
TEHUANTEPEC
de apertura sintética durante las campañas de campo del
Programa para el Estudio del Golfo de Tehuantepec
(PEGOTE).
SE04-8
EFECTO DE EL VIENTO EN LA CIRCULACIÓN DE
EL GOLFO DE TEHUANTEPEC A TRA
VÉS DE
TRAVÉS
SENSORES
REMOTOS
Martinez Alcala Jose Antonio
Facultad de Ciencias Marinas-UABC
[email protected]
Durante invierno la zona de el Golfo de Tehuantepec
es sometida a fuertes vientos del Norte, los cuales
soplan hacia fuera de la costa. Este tipo de vientos MarTierra son poco comunes, por lo que su influencia en la
circulación no ha sido bien explicada. En este trabajo se
usan datos obtenidos de sensores remotos (SST, SSHA
y Viento) para caracterizar los efectos de los «Nortes».
La relación entre el viento y la temperatura superficial se
incrementa hacia fuera de la costa. La circulación al norte
de Tehuantepec es frecuentemente dominada por la
presencia de un remolino anticiclónico, el cual parece ser
formado por la presencia de una zona de rotacional de
viento muy intenso característico de la región. Se
presenta un análisis en la escala anual e interanual de
la relación entre viento, temperatura superficial y la
respuesta en la anomalía de nivel del mar.
SE04-9
REGIONALIZACIÓN DEL GOLFO DE
Y ACENTES A PPA
AR
TIR
ADY
RTIR
TEHUANTEPEC Y ÁREAS AD
DE IMÁGENES DE SA
TÉLITE DEL COLOR DEL
SATÉLITE
MAR.
Frías Velasco Alfredo (Universidad Autónoma de Baja
California), Santamaría del Angel Eduardo
(Universidad Autónoma de Baja California), gonzalez
Silvera Adriana (Universidad Autónoma de Baja
California) y Cervantes Hernández Pedro (Universidad
del Mar)
[email protected]
Se realizó una regionalización del Golfo de
Tehuantepec
y
áreas
adyacentes,
considerando
la
variación estacional e interanual (evento El Niño 97-98)
de la concentración de pigmentos del fitoplancton. La
estacionalidad en el área está influenciada por intensos
vientos que ocurren durante octubre-abril (Nortes) e
incentivan el incremento de la biomasa. Por ello, en este
trabajo fueron empleadas composiciones mensuales de
[Cla] de los sensores OCTS y SeaWiFS para el periodo
1997-2002.
Las
imágenes
fueron
separadas
en
escenarios: nortes (octubre-abril), no-nortes (mayoseptiembre), nortes El Niño y no-nortes El Niño. Estos
últimos definidos con base en el indice multivariado de El
247
GEOS
GEOS, Vol. 25, No. 1, Noviembre, 2005
OCEANOGRAFIA Y METEOROLOGIA DEL GOLFO DE
TEHUANTEPEC
Niño, el evento considerado ocurrió de abril 97 a mayo
98. Cada escenario fue regionalizado mediante la técnica
de Análisis de Componentes Principales (ACP). El primer
CP del escenario nortes, resultó en 14 regiones (69 % de
varianza explicada), con concentraciones que variaron
desde 0.3 a 0.5 mg Cla m-3 en el océano abierto, hasta
2.9 y 4.6 mg Cla m-3 adyacentes a la costa, donde la
intensidad del viento incentiva la mezcla de la columna,
esto genera altas concentraciones de biomasa que son
transportadas por el viento hacia mar adentro. En el
escenario no nortes, el ACP permitió reconocer 6
regiones (53 % de varianza explicada), cuyas [Cla] fueron
menores respecto a época de nortes y variaron de 0.2 a
0.3 mg Cla m-3 en el oceáno, hasta valores de 0.7 a 1.2
mg Cla m-3 en las regiones mas cercanas a la costa.
Durante el escenario nortes El Niño, el ACP resultó en la
división de apenas dos regiones (73% de varianza
explicada). El alto porcentaje de varianza se debe al
reducido número de imágenes disponibles (8), donde las
[Cla] eran bajas y muy homogéneas; siendo la región 2,
la asociada al área de surgencia de Tehuantepec con
valores máximos en el área de 0.5 mg Cla m-3. Para la
época no nortes El Niño, no fue posible la regionalización
debido a la falta de imágenes. Al comparar la
regionalización en Tehuantepec con el sistema del Golfo
de Papagayo al sur, donde ocur re una estacionalidad
análoga, las regiones encontradas fueron similares
durante la época de nortes, incluso las regiones 5 y 6 con
valores de 0.7 a 1.2 mg Cla m-3 se observan conectando
a ambos sistemas, esto debido a la formación y
transporte de remolinos ciclónicos y anticiclónicos en
ambos sistemas. Por otro lado, en época no nortes, el
Domo de Costa Rica, frente al Golfo de Papagayo, se
registró como única surgencia a mesoescala con valores
máximos de 1.8 a 2.1 mg Cla m-3. La metodología del
trabajo permitió definir regiones y distintos escenarios
mediante una serie de tiempo de seis años. A este
respecto, hay que señalar que aún durante el evento El
Niño, la surgencia generada por los nortes frente a
Tehuantepec propició mayores [Cla] que en las áreas
circundantes.
SE04-10
ANÁLISIS DE ONDAS INTERNAS SEMIDIURNAS
USANDO IMÁGENES DE RADAR DE APERTURA
SINTÉTICA DEL GOLFO DE TEHUANTEPEC.
Esquivel Trava Bernardo (Facultad de Ciencias
Marinas - Universidad Autónoma de Baja California),
Hernández Walls Rafael (Facultad de Ciencias
Marinas - UAB C) y Ocampo Tor res Francisco Javier
(División de Oceanología - CICESE)
[email protected]
Es bien conocido que el movimiento de la marea
sobre un cambio significativo en la batimetría produce
ondas internas de gran amplitud que se manifiestan por
el desplazamiento vertical en la picnoclina. Estas ondas
internas son características de un océano estratificado
por lo que se encuentran en la mayoría de los océanos.
248
Durante el reflujo de marea se genera una onda solitaria
que a lo largo de su movimiento se desarrolla en un
grupo de solitones que a su vez producen cambios en
la rugosidad de la superficie del mar, por lo cual también
pueden ser detectadas por un radar activo de microondas
como el radar de apertura sintética (SAR por sus siglas
en ingles). Las ondas internas son unos de los
fenómenos a meso escala mas importantes en el
océano, inician la resuspensión de sedimento en el
fondo y la mezcla de nutrientes a la zona fótica, pueden
afectar las operaciones de navegación además de
poseer gran energía que puede tener un poder
destructivo en las construcciones marinas, como en las
plataformas petroleras. En este trabajo se pretende
estudiar los mecanismos de generación de las ondas
internas y su relación con las mareas mediante la
obser vación con imágenes SAR del Golfo de Tehuantepec
y la utilización de modelos hidrodinámicos para ver la
posibilidad de hacer predicciones de sus características
principales como: longitud de onda, amplitud, velocidad
de fase y corrientes asociadas.
SE04-11
CáLCULO DE COEFICIENTES DE DIFUSIóN,
ATOS DE RAD
A R H FF,, PPARA
ARA EELL GO
G OL F O
DA
RADA
USANDO D
DE TEHUANTEPEC
Hernández Walls R afael (Universidad Autónoma de
Baja California), Durazo Ar vizu Reginaldo
(Universidad Autónoma de Baja California), Ocampo
Tor res Francisco Javier (CICESE) y Alvarez Sanchez
Luis Gustavo (CICESE)
[email protected]
Se usa la base da datos generada por un sistema de
radares HF para calcular los coeficientes de difusión
para la región del Golfo de Tehuantepec. Se colocaron
mas de 50 cuerpos de deriva (ficticios) en la base de
datos de las corrientes superficiales obtenidas por el
sistema de radares HF y se calcularon las posiciones de
dichos cuerpos de deriva, para posteriormente calcular
sus velocidades y con ello aproximar con una serie de
Taylor. Se eliminan los efectos de la cor riente promedio
y los efectos de corte provocados por las condiciones
oceanográficas de la región de estudio. El remanente o
los términos de segundo orden son los términos
turbulentos con los que se pueden calcular los
coeficientes de difusión.