E CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS DE LOS OCÉANOS · 2008-11-11 · Introducción a la Oceanografía Física. Bloque E 8 2.- Masas de agua en la zona superior. Polo Ecuador Profundidad

Introducción a la Oceanografía Física. Bloque E 1

E CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS DE LOS OCÉANOS

Introducción a la Oceanografía Física


Bloque E – Caracterización de las aguas de los océanos

1.- Introducción. Clasificación de las masas de agua en los océanos.2.- Masas de agua en la zona superior.3.- Masas de agua en la zona profunda.

3.1.- Aguas Intermedias.3.2.- Aguas Profundas.3.3.- Aguas de Fondo.

4.- Esquemas de circulación basados en la distribución de las masasde agua.

5.- Diagramas T-S de las masas de agua de los océanos.


1.- Introducción. Clasificación de las masas de agua en los océanos.

Denominación de las masas de agua.El nombre de las masas de agua se suele escoger atendiendo al lugar donde se generan y a la posición que ocupan en la columna de agua.

Por convenio se acostumbra a escribir su nombre en mayúsculas y también a expresarlas de forma abreviada con sus iniciales.

Ejemplos:

Agua de Fondo Antártica – AFA (Antartic Bottom Water – ABW).

Agua Intermedia Mediterránea – AIM (Mediterranean Intermediate Water –MIW).

Se distinguirán dos zonas donde se encuentran las masas de agua.

Zona superior. Se extiende desde la superficie del mar hasta la base de latermocina.

Zona profunda. Es la zona situada por debajo de la superior.


1.- Introducción. Clasificación de las masas de agua en los océanos.

En latitudes medias y subtropicales se tienen como masas de agua:Zona Superior:

Agua Superficial -Llega hasta los 200 m de profundidad.-No se la considera frecuentemente una masa de agua.

Agua Central -Llega hasta el límite inferior de latermoclina principal

Zona Profunda:Agua Intermedia.

-Llega hasta los 1500 m de profundidad.Agua Profunda.

-Llega hasta los 4000 m de profundidad.-En general no en contacto con el fondo.

Agua de Fondo.- Se encuentra en contacto con el fondo oceánico.

Agua Superficial

Agua Central

Agua Intermedia

Agua Profunda

Agua de FondoZo

na P

rofu

nda

Zona

S

uper

ior


2.- Masas de agua en la zona superior.

Distribución de las masas de agua en la zona superior

Circulación superficial del océano

• La distribución de las masas de agua en la zona superior está marcada por las corrientes superficiales.



Distribución de las masas de agua en la zona superiorSe pueden distinguir dos tipos principales de aguas superficiales:

• Las masas de agua asociadas a los Giros Subtropicales → Aguas Centrales.

• Las masas de agua situadas en las latitudes altas.



1. Convergencia de las aguas en superficie.

2. Hundimiento a lo largo de superficies de densidad constante

Polo Ecuador

Profundidad

Aguas Centrales.Forman parte de la termoclina permanente.La profundidad a la que se sitúan es variable (entre 150 y 900 m)

• Alcanzan mayores profundidades en las latitudes medias.• A latitudes más bajas y altas aparecen en profundidades más someras.

Se forman por subducción en el centro de los Giros Subtropicales (entre 25 y 45ºN)



Polo Ecuador

Profundidad

Aguas Centrales.Las Aguas Centrales abarcan un amplio rango de valores de T y S que decrecen con la profundidad.

Las aguas situadas a menor profundidad (D’) dejaron la superficie a latitudes más bajas (D) y muestran valores de T y S altos y una densidad baja.

• Las aguas situadas a mayor profundidad (A’) dejaron la superficie a latitudes más altas (A) y muestran valores de T y S bajos y una densidad alta.



Agua Central del Atlántico - ACA

Agua Central del Pacífico - ACP

Agua Central del Índico - ACI

Aguas Centrales.Todos los océanos tienen su propia Agua Centrral que se caracteriza por tener T moderadamente altas y S por encima del promedio.



• Agua Central del Este del Atlántico Norte – ACEAN (más salina).

• Agua Central del Oeste del Atlántico Norte – ACOAN (menos salina).

Aguas Centrales.

Agua Central del Atlántico Norte - ACAN

Agua Central del Atlántico Sur - ACAS


3.- Masas de agua en la zona profunda.

Distribución de las masas de Agua IntermediaFuentes

Aguas Intermedias.

Se encuentran situadas justo debajo de las masas de agua de la zona superior.

Están emplazadas a una profundidad en torno a los 550 y 1500 m.



AAIAAI

AAI

Frente Polar Antártico

Agua Intermedia más extendida por todos los océanos.Se forma en altas latitudes.

Por convergencia en el Frente Polar Antártico (Zona Subpolar – 50 º S).Por convección profunda al E. del Sur de Chile y O. del Sur de Argentina.

Agua Antártica Intermedia - AAI.



• Este AAI se distribuye por todos los océanos con ayuda de la Corriente Circumpolar Antártica (CCA).

Se distingue de otras masas de agua por su baja salinidad (S=34.2 y T=2 a 4ºC)Fusión del hielo procedente del Antártico.En las regiones subpolares → Precipitación > Evaporación.

La profundidad a la que se sitúa viene controlada por su densidad (σt=27.4), situándose entre las Aguas Centrales y las aguas más profundas.




AAIAAI

AAI


En el interior de cada océano AAI fluye en dirección norte hacia el Ecuador.Al mismo tiempo se mezcla con las aguas más salinas situadas por encima y por debajo de ella y aumenta gradualmente su salinidad.En el Atlántico su recorrido puede ser trazado hasta 20ºN.



Agua Antártica Intermedia - AAI.• La trayectoria del AAI es posible

seguirla a través del mínimo de salinidad situado entre 500 y 900 m.

• En esta figura los números en negro sobre los contornos indican los valores de salinidad, y los números en azul la profundidad en metros.

• La flecha continua indica la trayectoria principal del AAI hacia el norte del Atlántico y la discontinua otras ramas secundarias.



Océano AtlánticoPapel poco relevante.

Se forma por subducción en el Frente Polar del Atlántico Norte, en dos zonas:

-Mar de Labrador.-Mar de Islandia.

Su poca importancia se debe a que se forma en la misma zona que una masa de agua profunda y salina (APAN) que la absorbe.

Agua Artica Intermedia - AARI.También se originan Aguas Intermedias con bajos valores de salinidad en el Hemisferio Norte a altas latitudes.Su importancia relativa depende de cada océano.



Océano PacíficoPapel más destacado.

Se la denomina Agua SubárticaIntermedia - ASRI

Se forma por subducción en el Frente Polar del Pacífico Norte.

Allí se hunde y se desplaza hacia el sur en dirección al Ecuador.

ASRI

Agua Artica Intermedia - AARI.



Agua Mediterránea IntermediaSe incorpora al Atlántico a través del Estrecho de Gibraltar.

Desde allí fluye hacia el oeste alcanzando las costas del AtlánticoNoroccidental.

Posee unas características de S=36.5 y T=11ºC.

AMI

Otras Aguas Intermedias.Son las aguas que proceden de mares marginales (Mar Mediterráneo y Mar Rojo).Al contrario que las Aguas Intermedias de altas latitudes, éstas se caracterizan por tener valores relativamente altos de S y T.Poseen sin embargo densidades similares que las sitúan en las Aguas Intermedias



Otras Aguas Intermedias.

Agua Mediterránea Intermedia

Salinidad a 1000 mTemperatura a 1000 m



Agua del Mar Rojo IntermediaSe incorpora al Índico.

Posee unas características de S=36 y T=15ºC

AMRI

Otras Aguas Intermedias.



T

S

Perfil T-z y Perfil T-S Polo NPolo S

AAIAMI

AAI AMI

Aguas Intermedias en el Océano Atlántico.




AAI ASRI

Aguas Intermedias en el Océano Pacífico.



Perfil T-z y Perfil T-S Polo S

AAIAMRI

Aguas Intermedias en el Océano Índico.



Aguas Profundas.

Se encuentran situadas por debajo de las Aguas Intermedias.

Están emplazadas a una profundidad en torno a los 1000 y 4000 m.

La fuente más importante de aguas profundas en los océanos se encuentra en el Atlántico Norte.

La masa de agua que se forma en este lugar se desplaza hacia el sur y su presencia se detecta en todos los océanos del mundo.

Se conoce este masa de agua como Agua Profunda del Atlántico Norte (APAN).



Corriente del Golfo

Corriente del Atlántico Norte

Giro Subtropical

Agua Profunda del Atlántico Norte - APAN.

Esta agua se caracteriza por sus valores relativamente altos de salinidad en relación con algunas masas de agua que le rodean.

Su origen es el agua superficial relativamente salina y cálida transportada desde bajas a altas latitudes por la Corriente del Golfo y la Corriente del Atlántico Norte.



Groen-landia

Nor

uega

Islandia

• Las aguas superficiales de la Corriente del Atlántico Norte se encuentran conectadas con las aguas superficiales del Mar de Noruega y del Mar de Groenlandia.

- El agua del Atlántico N. fluye a estos Mares entre Escocia e Islandia.

- Sale de estos Mares a través de la zona entre Islandia y Groenlandia.

• El agua que llega a estos Mares es muy salina y cálida (T=8ºC y S=35.25).

• En estos mares el agua gira ciclónicamenteenfriándose al mismo tiempo.

• Allí se hunde por convección profunda llenando sus cuencuas.

• El agua que se hunde tiene una T=0ºC y S=34.9 (S disminuye por precipitaciones).


Mar de Noruega

Mar deGroenlandia

> 2000 m

< 2000 m




Groen-landia

Nor

uega

Islandia

• Las masas de aguas profundas que se acumulan en estos mares, al contrario que las aguas superficiales, no fluyen libremente hacia el Atlántico.

• Esto se debe a la presencia de una meseta submarina irregular que se extiende desde Escocia hasta Groenlandia.

- Supone un obstáculo para el flujo de las aguas situadas a profundidades superiores a los 400 m.

- Es una barrera infranqueable para las aguas que se encuentran más allá de los 850 m.


Mar de Noruega

Mar deGroenlandia

> 2000 m

< 2000 m

Meseta Submarina




•Este Agua Profunda pasa al Atlántico intermitentemente, cuando supera la meseta por acumulación.

•Esto lo hace por:

•El Estrecho de Dinamarca.

•Entre Islandia y las IslasFaroe.

•Canal al Sur de Islas Faroe.

•Este agua que supera la meseta se mezcla de forma turbulenta con el agua atlántica para formar APAN.

Groenlandia

Islandia

Escocia

IslasFaroe

Mar de Noruega

Mar deGroenlandia

Estrecho de

Dinamarca




•Hay dos variedades de APAN:

-Agua Profunda del Este del Atlántico Norte (APEAN)

-Agua de Fondo del Oeste del Atlántico Norte (AFOAN).

•La via principal de APAN hacia el sur es a través del lado occidental de la dorsal.

Groenlandia

Islandia

Escocia

IslasFaroe

Estrecho de

DinamarcaMar de

Noruega

Mar deGroenlandia

Dorsal Atlántica

Fractura de Gibbs

AFOANAPEAN

Mar del Labrador

ViaPrincipal




APAN

AAI

AFA

Prof

undi

dad

(km

)

Convergencia Subtropical Ecuador


Convergencia Subtropical

Divergencia Antártica


Una vez formada, APAN se desplaza hacia el Sur encontrándose con un agua más densa de origen antártico (AFA).

APAN remonta AFA y asciende hasta llegar a la Divergencia Antártica (60ºS)



APAN

AFA


CCA


Una vez en la Divergencia Antártica, APAN se une a la Corriente Circumpolar Antártica (CCA).

Con ayuda de esta Corriente se propaga al resto de las Cuencas Oceánicas (Pacífico e Índico).

CCA

APAN

APAN

APAN



Agua Profunda del Pacífico - APP.

No hay fuentes de Agua Profunda en el Pacífico Norte.

El Estrecho de Bering bloquea la conexión con el Ártico.

Las aguas superficiales son menos saladas que en el Atlántico.



Agua Profunda del Pacífico - APP.El Agua Profunda del Pacífico se forma por la mezcla de masas de aguaprocedentes de otros lugares, principalmente AAI, APAN y AAF.

Este masa de agua recibe el nombre de Agua Profunda del Pacífico - APPaunque también se la denomina como Agua Común Oceánica – ACO.

Agua Profunda del Índico - API.Tampoco hay fuentes de Agua Profunda en el Índico.

Este Agua Profunda se forma por mezcla de masas de agua procedentes de otros lugares, principalmente AAI, APAN y AAF.

Recibe el nombre de Agua Profunda del Índico - API aunque también se la denomina como Agua Comun Oceánica – ACO



Aguas de Fondo.

Se encuentran situadas por debajo de las Aguas Profundas.

Están emplazadas a una profundidad superior a los 4000 m y en contacto con el lecho oceánico. Son las aguas más densas de los océanos.

La fuente más importante de este tipo de agua en los océanos se encuentra en laAntártida.

La masa de agua que se forma en este lugar se detecta en todos los océanos del mundo.

Se conoce este masa de agua como Agua de Fondo Anttártica (AFA).



Agua de Fondo Antártica – AFA.

En comparación con APAN se caracteriza por ser una masa de agua menos salina (S=34.6 a 34.7) pero más fría (T=0 a -0,8ºC) y de mayor densidad (σt=27.88).

La mayor parte de esta agua se forma en el Mar de Weddel y el Mar de Ross (y una pequeña parte en Enderby Land).

Lugares de formación de AFA Temperatura potencial del fondo en el Mar de Weddel



Papel de lasPolynyas en la formación de

AFA


La formación de esta masa de agua incluye la convección

La densidad del agua se incrementa por el proceso de formación del nuevo hieloen los márgenes de la Antártida.

Durante el proceso de congelación la sal es expulsada del hielo dando lugar a un aumento de la salinidad del agua y por tanto de su densidad.



• La figura muestra la temperatura potencial del fondo en laAntártida.

• Las flechas muestran el movimiento inferido para AFA.

• Se manifiesta el importante papel jugado por la Corriente Circumpolar Antártica en la propagación de AFA a todos los océanos.


Seguidamente esta agua se hunde sufriendo una intensa mezcla con el agua que la rodea hasta llegar al fondo

Los mecanismos de formación son por tanto convección y mezcla.



Distribución de AFA

Agua de Fondo Antártica – AFA.En cada cuenca oceánica la distribución de AFA se haya condicionada por la topografía del fondo oceánico.

No obstante sobrepasa la zona del Ecuador y llega hasta 50ºN en el Atlántico.



APAN

AAI

AFA

Prof

undi

dad

(km

)

Convergencia Subtropical Ecuador


Convergencia Subtropical


Agua de Fondo Antártica – AFA.En el Atlántico AFA se extiende hacia el Norte situándo por debajo de APAN.



T

S


AAI

APAN

AAI AMI

APAN

AMI

ACANACAS

AFA

AFA

Aguas del Océano Atlántico.




AAI ASRI

AFA

ACPNACPS

ACO

AFA

Aguas del Océano Pacífico.



Perfil T-z y Perfil T-S Polo S

AAIAMRI

ACI

AFA

AFA

ACO

Aguas del Océano Índico.



Circulación termohalina.

Se denomina así a la circulación en la zona más profunda de los océanos (debajo de la termoclina).

Está producida por cambios en la temperatura y la salinidad del agua, que producen a su vez cambios en la densidad.

A través de estos cambios el agua desciende y se sitúa a la profundidad que le corresponde para que los océanos mantengan una estratificación de densidad estable.

A través de esta circulación termohalina las distintas cuencas oceánicas intercambian agua entre sí.

Un modelo simple de intercambio de agua entre cuencas oceánicas por medio de la circulación termohalina es el de la cinta transportadora.



Modelo de cinta transportadora.



34 35 36SALINIDAD

20

10

0

−2

TEM

PER

ATU

RA

ºC

Océano Atlántico

σt=26

σt=27

σt=28ACASACAN

APAN

ASSA

100 m

3000 m

AIAAFA

AMI

800 m600 m

Océano Atlántico.

ACAN - Agua Central del Atlántico Norte

ACAS - Agua Central del Atlántico Sur

AIA - Agua Intermedia Antártica

AMI - Agua Mediterránea Intermedia

APAN - Agua Profunda del Atlántico Norte

AFA - Agua de Fondo Antártica

ASSA - Agua Superficial Subantártica



TEM

PER

ATU

RA

ºC

34 35 36SALINIDAD

20

10

0

−2

σt=26

σt=27

σt=28

AFA

ACI

AIA Océano Índico

AIE

800 m

3000 m

1000 m

100 m

AMRI

ASSA

API

Océano Índico.

ACI - Agua Central del Índico

AIE - Agua del Índico Ecuatorial


AMRI - Agua del Mar Rojo Intermedia

API - Agua Profunda del Índico

AFA - Agua de Fondo Antártica




34 35 36SALINIDAD

TEM

PER

ATU

RA

ºC

20

10

0

−2

σt=26

σt=27

σt=28

100 m

300-800 m

1000 m

3000 m

ACPNAPE

ASRP

ASRI

Pacífico Norte

APP

Océano Pacífico.

ACPN - Agua Central del Pacífico Norte

APE - Agua del Pacífico Ecuatorial

ASRI - Agua Subártica Intermedia

APP – Agua Profunda del Pacífico

ASRP - Agua Subártica del Pacífico



34 35 36SALINIDAD

TEM

PER

ATU

RA

ºC

20

10

0

−2

σt=26

σt=27

σt=28ACOPS

ACEPS

100 m

ASSA1000 m

3000 mAIA

600 m

Pacífico SurAPP

Océano Pacífico.

ACEPS - Agua Central del Este del Pacífico Sur

ACOPS - Agua Central del Oeste del Pacífico Sur


APP – Agua Profunda del Pacífico




Comparación de las masas de agua de todos los océanos.

A – Océano Atlántico

P – Océano Pacífico

I – Océano Índico

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