Published February 1, 2023
| Version v1
Publication
Open
Water masses in the Caribbean Sea and sub-annual variability in the Guajira upwelling region
- 1. Universidad del Norte
Description
Abstract The study of water masses is important as they transport water properties affecting the biosphere and ocean dynamics. In this study, we revisit water masses in the Caribbean Sea using climatology and 11 months of observations at different depths from 3 moorings placed in the Guajira upwelling region, providing some new findings. The Caribbean Surface Water (CSW) seasonal variability is studied at the mixed layer depth. Salinity differences between CSW and the saltier North Atlantic Subtropical Underwater (SUW) determine static stability spatial and temporal variations, with implications for regional ocean dynamics. Besides, we assess the climatologic distribution of water masses below the salinity maximum using the optimum multiparameter analysis and the Thermodynamic Equation of Seawater 2010, defining their source water indices when entering the Caribbean Sea. The SUW, with its core at ~ 150 m depth, occupies 16% of the Caribbean Sea volume, complemented by 38% of Antarctic Intermediate Water, with its core at ~ 700 m depth and North Atlantic Deep Water, which as bottom water occupies 46% of the volume. Hydrographic observations do not differ from climatology, regardless of their large sub-annual variations decreasing with depth. Daily time series of dominant water fractions at different depths correlate at each mooring, indicating a common forcing. Besides, rotated wind stress, which is an indicator of the Guajira upwelling, correlates regularly with water mass fractions down to 700 m depth. However, during strong wind shifts, upwelling seems to affect them down to 1450 m depth.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
دراسة الكتل المائية مهمة لأنها تنقل خصائص المياه التي تؤثر على المحيط الحيوي وديناميات المحيطات. في هذه الدراسة، نعيد النظر في الكتل المائية في البحر الكاريبي باستخدام علم المناخ و 11 شهرًا من الملاحظات على أعماق مختلفة من 3 مراسي موضوعة في منطقة غواخيرا الصاعدة، مما يوفر بعض النتائج الجديدة. تتم دراسة التباين الموسمي للمياه السطحية الكاريبية (CSW) على عمق الطبقة المختلطة. تحدد اختلافات الملوحة بين CSW و شمال الأطلسي شبه الاستوائي الأكثر ملوحة (SUW) الاختلافات المكانية والزمانية للاستقرار الثابت، مع الآثار المترتبة على ديناميكيات المحيطات الإقليمية. إلى جانب ذلك، نقوم بتقييم التوزيع المناخي لكتل المياه تحت الحد الأقصى للملوحة باستخدام التحليل الأمثل متعدد المتغيرات والمعادلة الديناميكية الحرارية لمياه البحر 2010، وتحديد مؤشرات مياه المصدر عند دخول البحر الكاريبي. يحتل SUW، مع قلبه بعمق 150 مترًا تقريبًا، 16 ٪ من حجم البحر الكاريبي، ويكمله 38 ٪ من المياه الوسيطة في أنتاركتيكا، مع قلبه بعمق 700 متر تقريبًا والمياه العميقة في شمال المحيط الأطلسي، والتي تحتل المياه القاع 46 ٪ من الحجم. لا تختلف الملاحظات الهيدروغرافية عن علم المناخ، بغض النظر عن الاختلافات الكبيرة دون السنوية التي تتناقص مع العمق. ترتبط السلاسل الزمنية اليومية لأجزاء المياه السائدة عند أعماق مختلفة عند كل إرساء، مما يشير إلى وجود تأثير مشترك. إلى جانب ذلك، يرتبط إجهاد الرياح الدوار، وهو مؤشر على ارتفاع غواخيرا، بانتظام مع كسور كتلة الماء حتى عمق 700 متر. ومع ذلك، أثناء تحولات الرياح القوية، يبدو أن الصعود يؤثر عليها حتى عمق 1450 مترًا.Translated Description (French)
Résumé L'étude des masses d'eau est importante car elles transportent les propriétés de l'eau affectant la biosphère et la dynamique des océans. Dans cette étude, nous revisitons les masses d'eau dans la mer des Caraïbes en utilisant la climatologie et 11 mois d'observations à différentes profondeurs à partir de 3 amarrages placés dans la région des remontées d'eau de Guajira, fournissant quelques nouvelles découvertes. La variabilité saisonnière des eaux de surface des Caraïbes (CSW) est étudiée à la profondeur de la couche mixte. Les différences de salinité entre le CSW et le subtropical subaquatique (SUW) plus salé de l'Atlantique Nord déterminent les variations spatiales et temporelles de la stabilité statique, avec des implications pour la dynamique des océans régionaux. En outre, nous évaluons la distribution climatologique des masses d'eau en dessous du maximum de salinité en utilisant l'analyse multiparamétrique optimale et l'équation thermodynamique de l'eau de mer 2010, définissant leurs indices d'eau de source lors de l'entrée dans la mer des Caraïbes. Le SUW, avec son noyau à ~ 150 m de profondeur, occupe 16% du volume de la mer des Caraïbes, complété par 38% de l'eau intermédiaire antarctique, avec son noyau à ~ 700 m de profondeur et l'eau profonde de l'Atlantique Nord, qui, en tant qu'eau de fond, occupe 46% du volume. Les observations hydrographiques ne diffèrent pas de la climatologie, quelles que soient leurs grandes variations subannuelles diminuant avec la profondeur. Les séries temporelles quotidiennes des fractions d'eau dominantes à différentes profondeurs sont corrélées à chaque amarrage, indiquant un forçage commun. En outre, la contrainte de vent de rotation, qui est un indicateur de la remontée d'eau de Guajira, est régulièrement corrélée avec les fractions de masse d'eau jusqu'à 700 m de profondeur. Cependant, lors de forts changements de vent, l'upwelling semble les affecter jusqu'à 1450 m de profondeur.Translated Description (Spanish)
Resumen El estudio de las masas de agua es importante ya que transportan propiedades del agua que afectan la biosfera y la dinámica del océano. En este estudio, revisitamos las masas de agua en el Mar Caribe utilizando climatología y 11 meses de observaciones a diferentes profundidades de 3 amarres colocados en la región de surgencia de la Guajira, proporcionando algunos hallazgos nuevos. La variabilidad estacional del agua superficial del Caribe (CSW) se estudia a la profundidad de la capa mixta. Las diferencias de salinidad entre CSW y el Subacuático Subtropical del Atlántico Norte (SUW) más salado determinan las variaciones espaciales y temporales de estabilidad estática, con implicaciones para la dinámica oceánica regional. Además, evaluamos la distribución climatológica de las masas de agua por debajo del máximo de salinidad utilizando el análisis multiparamétrico óptimo y la Ecuación Termodinámica del Agua de Mar 2010, definiendo sus índices de agua fuente al entrar en el Mar Caribe. El SUW, con su núcleo a ~ 150 m de profundidad, ocupa el 16% del volumen del Mar Caribe, complementado por el 38% del Agua Intermedia Antártica, con su núcleo a ~ 700 m de profundidad y el Agua Profunda del Atlántico Norte, que como agua de fondo ocupa el 46% del volumen. Las observaciones hidrográficas no difieren de la climatología, independientemente de sus grandes variaciones subanuales que disminuyen con la profundidad. Las series temporales diarias de fracciones de agua dominantes a diferentes profundidades se correlacionan en cada amarre, lo que indica un forzamiento común. Además, la tensión del viento girado, que es un indicador de la surgencia de la Guajira, se correlaciona regularmente con fracciones de masa de agua de hasta 700 m de profundidad. Sin embargo, durante los fuertes cambios de viento, el afloramiento parece afectarlos hasta 1450 m de profundidad.Files
s10236-022-01529-5.pdf.pdf
Files
(4.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:48d774e1b70c56285bd6fb8c5f8db2f2
|
4.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الكتل المائية في البحر الكاريبي والتقلبات دون السنوية في منطقة غواخيرا الصاعدة
- Translated title (French)
- Masses d'eau dans la mer des Caraïbes et variabilité subannuelle dans la région des remontées d'eau de Guajira
- Translated title (Spanish)
- Masas de agua en el Mar Caribe y variabilidad subanual en la región de surgencia de la Guajira
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4322487419
- DOI
- 10.1007/s10236-022-01529-5
References
- https://openalex.org/W1964966399
- https://openalex.org/W1973668330
- https://openalex.org/W1973946911
- https://openalex.org/W1975528969
- https://openalex.org/W1995050354
- https://openalex.org/W1995101977
- https://openalex.org/W2001910546
- https://openalex.org/W2002602862
- https://openalex.org/W2010102729
- https://openalex.org/W2014079756
- https://openalex.org/W2014714082
- https://openalex.org/W2014990487
- https://openalex.org/W2015300221
- https://openalex.org/W2028292727
- https://openalex.org/W2033767602
- https://openalex.org/W2036761773
- https://openalex.org/W2042485539
- https://openalex.org/W2048650998
- https://openalex.org/W2055428620
- https://openalex.org/W2055502600
- https://openalex.org/W2069197937
- https://openalex.org/W2069485379
- https://openalex.org/W2072376619
- https://openalex.org/W2077857263
- https://openalex.org/W2078192666
- https://openalex.org/W2085406255
- https://openalex.org/W2097860437
- https://openalex.org/W2103581705
- https://openalex.org/W2104528633
- https://openalex.org/W2107705106
- https://openalex.org/W2109875299
- https://openalex.org/W2109961832
- https://openalex.org/W2131829457
- https://openalex.org/W2134278936
- https://openalex.org/W2144301101
- https://openalex.org/W2147058146
- https://openalex.org/W2152418738
- https://openalex.org/W2160071436
- https://openalex.org/W2279242406
- https://openalex.org/W2325757509
- https://openalex.org/W2346667465
- https://openalex.org/W2463361367
- https://openalex.org/W2512174018
- https://openalex.org/W2742630657
- https://openalex.org/W2791566888
- https://openalex.org/W2792305940
- https://openalex.org/W2808394226
- https://openalex.org/W2883112499
- https://openalex.org/W2892234363
- https://openalex.org/W2895951585
- https://openalex.org/W2923668031
- https://openalex.org/W2952893754
- https://openalex.org/W2988395618
- https://openalex.org/W3015757625
- https://openalex.org/W3019016568
- https://openalex.org/W3025949386
- https://openalex.org/W3049751214
- https://openalex.org/W3133018558
- https://openalex.org/W3161335304
- https://openalex.org/W3213905578
- https://openalex.org/W4210626736
- https://openalex.org/W4224234108
- https://openalex.org/W4232827840