Estudio de la variabilidad interanual de la circulación en la plataforma continental del Atlántico Sudoccidental : una perspectiva orientada a la comprensión de los procesos físicos y las interacciones entre la plataforma y las componentes del sistema climático de gran escala - Bodnariuk, Nicolás (2022)
Este trabajo de Tesis aborda el estudio de la variabilidad de la circulación en la plataforma continental del Océano Atlántico Sudoccidental y su vinculación con la variabilidad de gran escala, tanto de la atmósfera como del océano. Las investigaciones se focalizan en la exploración de los procesos físicos que tienen lugar en la escala interanual, que ha sido poco estudiada debido principalmente a la falta de datos con series temporales suficientemente largas. En el presente trabajo se explora el reanálisis oceánico ORAP5.0, producido por el Centro Europeo (ECMWF), que constituye un conjunto de datos apropiado para los propósitos de la investigación. Este producto es el resultado de la asimilación de datos en un modelo numérico, cubre un período extenso de 35 años y presenta una resolución espacio-temporal (0.25° y 1 mes) adecuada para el objetivo planteado. La calidad del reanálisis en el área de estudio es primero evaluada en un proceso de validación basado en la comparación con datos altimétricos y con resultados de investigaciones previas basadas en observaciones satelitales e in-situ. La capacidad satisfactoria de ORAP5.0 de reproducir los aspectos fundamentales de la circulación indica que la herramienta es adecuada y alienta a avanzar con su utilización para explorar aspectos no conocidos de la circulación. La Tesis se organiza en cuatro capítulos centrales que abordan diferentes aspectos de la circulación en la región de estudio, que son analizados a través de la aplicación de numerosas técnicas estadísticas. En el primer análisis se detecta un modo de variabilidad de la circulación que explica un porcentaje elevado de varianza en gran parte de la plataforma continental. Se concluye que la activación, modulación temporal y estructura espacial de dicho modo se relaciona directamente con el Modo Anular del Sur (SAM), el principal modo de variabilidad de la atmósfera en el Hemisferio Sur. En este capítulo se estudian los mecanismos físicos que vinculan al forzante atmosférico con la respuesta del mar continental. Se exploran los balances de cantidad de movimiento, de calor y de salinidad. Además se vincula al modo detectado con la variabilidad de la concentración de la clorofila-a satelital en el Frente Medio de Plataforma en escalas interanuales. En el segundo estudio se realiza un análisis de la dinámica de la pluma del Río de la Plata y su variabilidad interanual. El análisis de componentes principales del campo de salinidad en la zona de influencia de la pluma permite detectar tres modos de variabilidad que se vinculan con diferentes patrones de circulación de la pluma en respuesta a patrones de viento regionales. El análisis de la organización de la atmósfera a nivel hemisférico durante las fases activas de cada uno de los modos de variabilidad detectados sugiere que los mismos se encuentran modulados por los tres principales modos de variabilidad de la atmósfera en el Hemisferio Sur: SAM, el modo Pacífico-América del Sur 1 (PSA1) y el modo Pacífico-América del Sur 2 (PSA2). El tercer capítulo se concentra en el estudio de la variabilidad interanual de la latitud de separación de la Corriente de Brasil (LSCB), la cual se vincula directamente con los intercambios de agua entre la plataforma y el océano. En esta investigación se aplica un análisis de espectro singular (SSA, por sus siglas en inglés) para detectar pseudo-periodicidades en la serie de tiempo de la LSCB y luego se aborda el análisis de los mecanismos físicos que las generan. Se observa en los datos que la propagación de ondas de Rossby baroclínicas en el Océano Atlántico modulan el transporte de la Corriente de Brasil. Los posibles orígenes de estas señales se analizan y vinculan con los modos de variabilidad característicos de otras cuencas oceánicas, como ser el Dipolo del Índico y el fenómeno del Niño en el Pacífico. El cuarto capítulo integra los resultados obtenidos en las investigaciones de los capítulos anteriores en un estudio de los intercambios de aguas entre la plataforma continental y el océano. Se aplica un análisis de componentes principales para explorar los modos de variabilidad del flujo normal al talud y se encuentra que la modulación temporal del modo principal correlaciona significativamente con la LSCB. Es decir, que la posición de la corriente de Brasil determina la región de exportación de aguas y la intensidad de dicho intercambio. El estudio se complementa con un análisis de concentración de clorofila-ɑ satelital, un conjunto de datos independientes. Se observa una señal bianual significativa en la clorofila que se encuentra en fase con la componente bianual del modo de variabilidad del transporte normal al talud. Los resultados de las investigaciones realizadas en el contexto del doctorado contribuyen a mejorar la comprensión de la dinámica del mar continental del Océano Atlántico Sudoccidental y su región de influencia. El estudio focalizado en el análisis de los procesos físicos ha permitido un mayor entendimiento de la dinámica del mar continental en escalas interanuales y su vínculo con la organización atmosférica de gran escala y los modos de variabilidad característicos de otras cuencas oceánicas.