Sea surface temperature, ocean color and wind forcing patterns in the Bay of La Paz, Gulf of California: Seasonal variability



Document title: Sea surface temperature, ocean color and wind forcing patterns in the Bay of La Paz, Gulf of California: Seasonal variability
Journal: Atmósfera
Database: PERIÓDICA
System number: 000429633
ISSN: 0187-6236
Authors: 1
Institutions: 1Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, La Paz, Baja California Sur. México
Year:
Season: Ene
Volumen: 32
Number: 1
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
Spanish abstract En este estudio se examinan, a partir de imágenes de satélite derivadas del sensor MODIS-Aqua, las climatologías mensuales de la temperatura superficial del mar (TSM), clorofila superficial (Chl-a) y su relación con el rotacional del esfuerzo del viento (Cross-Calibrate Multi-Plataform, CCMP) en la bahía de La Paz, ubicada en el suroeste del Golfo de California, una región con alta productividad biológica e importante variabilidad estacional. El ajuste armónico aplicado a las climatologías mensuales de estas variables indica un mejor ajuste con los constituyentes anual y semianual. La amplitud anual es la señal dominante tanto en la TSM como en la Chl-a y corresponde al ciclo estacional de calentamiento y enfriamiento en toda la bahía, asociado con la afluencia de aguas costeras ricas en nutrientes y el intercambio de agua entre la bahía y el Golfo de California. Un análisis de funciones empíricas ortogonales (FEO) identifica los patrones anual y semianual del ciclo estacional que responden al forzamiento del viento. La FEO1 explica el 93% de la varianza de la TSM y el 48% de la varianza de la Chl-a, mostrando una variabilidad homogénea en toda la bahía y un fuerte gradiente térmico y biológico en la vecindad del Golfo de California. Sus correspondientes series de amplitudes temporales representan ciclos anuales fuera de fase, los cuales responden a la dinámica regional del forzamiento del viento. La FEO2 contabiliza el 6% de la varianza de la TSM y el 31% de la varianza de la Chl-a, la cual alcanza su pico máximo durante el invierno, asociado con valores de Chl-a (>1.5 mg m-3) observados a lo largo de la costa. La intensa productividad biológica covaría de modo significativo con el ciclo anual del rotacional del esfuerzo del viento (R = 0.5, P < 0.05). Esto sugiere que los afloramientos de Chl-a pudieran estar asociados con corrientes costeras y eventos de surgencias reguladas por el patrón estacional del forzamiento del viento, ju
English abstract Monthly climatologies are used to estimate the mean seasonal cycle of MODIS-Aqua satellite-derived sea surface temperature (SST), surface chlorophyll (Chl-a) and their relationship with surface wind stress curl (from the Cross-Calibrate Multi-Platform, CCMP) in the Bay of La Paz located in the southwestern Gulf of California, a region identified as having high biological productivity and significant seasonal variability. Harmonic fit applied to the monthly climatologies of these variables indicate a best fit with annual and semi-annual constituents. The annual amplitude was the dominant signal in both SST and Chl-a, corresponding to the bay-wide seasonal cycle of warming and cooling associated with the influx of upwelled nutrient-rich coastal waters jointly with the water exchange between the bay and the Gulf of California. Empirical orthogonal function (EOF) decomposition yielded the annual and semi-annual patterns of the seasonal cycle that respond to wind forcing. The EOF1 explained 93% of the SST variance and 48% of the Chl-a variance, showing a homogeneous variability of both variables across the bay and a strong thermal and biological gradient in the vicinity of the Gulf of California with their corresponding amplitude time series representing out-of-phase annual cycles, which corresponded to the regional dynamics of wind forcing pattern. The EOF2 accounted for 6% of the SST variance and 31% of the Chl-a variance, which reached its peak during winter associated with the high Chl-a anomaly values (>1.5 mg m-3) observed along the coast. The intense biological productivity covaried strongly with the wind stress curl annual cycle (R = 0.5, P < 0.05), suggesting that these Chl-a blooms could be associated with coastal currents and upwelling events regulated by the seasonal wind forcing pattern playing an essential role in the modulation of this quasi-permanent biophysical coupling observed in the Bay of La Paz during an annual cycle
Disciplines: Geociencias
Keyword: Oceanografía,
Ciencias de la atmósfera,
Ciclos estacionales,
Funciones empíricas ortogonales,
La Paz,
Baja California Sur,
México
Keyword: Oceanography,
Atmospheric sciences,
Seasonal cycles,
Empirical orthogonal function,
La Paz,
Baja California Sur,
Mexico
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