Wind-driven coastal circulation in the Gulf of Tehuantepec, Mexico ...

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Ciencias Marinas, Vol. 37, No. 4A, 2011Fig. 510-1-208/02 15/02 22/02 01/03 08/03 15/03a10-1-208/02 15/02 22/02 01/03 08/03 15/03b10108/02 15/02 22/02 01/03 08/03 15/03c0-1d08/02 15/02 22/02 01/03 08/03 15/03Time (days/month)Figure 5. Time series of (a) wind stress curl ( × ), (b) wind stress divergence (), and the spatial density of (c) kinetic energy (E k *) and(d) relative vorticity (*). The sampling period (9 February to 18 March 2005) is delimited by dashed lines. The grey-toned bars indicate theperiods when ua events occurred.Figura 5. Series de tiempo de (a) el rotacional del esfuerzo del viento ( × ), (b) la divergencia del esfuerzo del viento () y la densidadespacial de (c) energía cinética (E k *) y (d) vorticidad relativa (*). El periodo de mediciones está delimitado entre líneas punteadas y fue del9 de febrero al 18 de marzo de 2005. Las barras de color gris muestran los periodos de eventos tehuanos.452
Velázquez-Muñoz et al.: Wind-driven coastal circulation in the Gulf of TehuantepecTable 1. Scalar correlation values of the time series of the spatialdensity of kinetic energy (E k *) and relative vorticity (*) with therepresentatative time series of the wind stress zonal component( x ), meridional component ( y ), curl ( × ), and divergence ()at 15º N and 95º W. The correlation was calculated considering thedata obtained during the entire sampling period, and in thepresence and absence of northerly wind events. Values in bold arestatistically significant (95%).Tabla 1. Valores de correlación escalar de las series de tiempo de ladensidad espacial de energía cinética (E k *) y vorticidad relativa(*) con las series de tiempo representativas de las componenteszonal ( x ) y meridional ( y ), del rotacional ( × ) y de ladivergencia () del esfuerzo del viento en el punto 15º N, 95º W.La correlación calculada se presenta al considerar todos los datosobtenidos durante el período de mediciones, y aquellos obtenidosen presencia y ausencia de los eventos de viento tehuano. Losvalores en negritas son estadísticamente significativos (al 95%).All data With Tehuanos Without TehuanosE k * * E k * * E k * * x –0.54 0.21 –0.52 0.16 –0.45 –0.11 y –0.46 0.43 –0.42 0.36 –0.29 0.02 × –0.46 0.38 –0.42 0.33 –0.27 –0.26 0.45 –0.38 0.42 –0.32 0.37 0.09(eastward) is contrary to that of the poleward coastal current(westward). The correlation coefficient between × andE k * is only significant during the Tehuano events (–0.42). Onthe other hand, the relation between and E k * is significantin the presence (0.42) and absence (0.37) of these events.This indicates that negative × produces increases inkinetic energy during the Tehuano events, whereas doesso all the time.One of the main effects of wind on the ocean is the productionof relative vorticity. The generation of mesoscaleeddies in the GT is directly related to Tehuano events(Stumpf 1975, Stumpf and Legeckis 1977), which have beenobserved by satellite images (Müller-Karger and Fuentes-Yaco 2000, McClain et al. 2002, González-Silvera et al.2004) and direct measurements (Barton et al. 1993, Trasviñaet al. 1995). Our observations presented herein corroboratethe close relationship between the wind stress components( x , y ) and relative vorticity (figs. 1b, 5d). Our results showthat * has low correlation with x when Tehuano eventsoccur (0.16) and do not occur (–0.11), and does not evenreach statistically significant values. The fact that the correlationbetween * and y is high (0.36) during Tehuanos andnull (0.02) when they are absent indicates that the productionof vorticity occurs mainly during wind events due to thecontribution of y . On the other hand, in the absence of windevents, * does not show any relationship with the windassociatedvariables, indicating that there is another significantsource, besides wind, that produces relative vorticity.vientos débiles la correlación con y se vuelve débil (–0.29),mientras que la correlación entre E k * y x es aún importante(–0.45). Esto sugiere que en ausencia de eventos de vientoexiste cierta contribución del viento zonal para disminuir E k *,ya que la dirección del viento (al este) es opuesta a la de lacorriente costera que va hacia el polo (al oeste). El coeficientede correlación entre × y E k * sólo es significativodurante los tehuanos (–0.42). Por otro lado, la relación entre y E k * es significativa tanto en la presencia (0.42) comoen la ausencia (0.37) de estos eventos. Esto indica quedurante los tehuanos, un × negativo produce aumentos deenergía cinética, mientras que lo hace durante todo eltiempo.Uno de los principales efectos del viento sobre el océanoes la producción de vorticidad relativa. Se ha demostrado quela generación de remolinos de mesoescala en el GT está asociadadirectamente a los eventos tehuanos (Stumpf 1975,Stumpf y Legeckis 1977), los cuales han sido observadosmediante imágenes satelitales (Müller-Karger y Fuentes-Yaco 2000, McClain et al. 2002, González-Silvera et al.2004) y estudios de mediciones directas (Barton et al. 1993,Trasviña et al. 1995). Las observaciones que se presentanaquí corroboran la relación estrecha entre las componentesdel esfuerzo del viento ( x , y ) y la vorticidad relativa (verfigs. 1b y 5d). Los resultados muestran que * tiene muybaja correlación con x en presencia (0.16) y ausencia (–0.11)de eventos tehuanos y ni siquiera alcanza valores estadísticamentesignificativos. El hecho de que la correlación de *con y es alta (0.36) durante los tehuanos y nula (0.02) enausencia de éstos muestra que la producción de vorticidadocurre, principalmente, durante eventos de viento debida a lacontribución de y . Por otra parte, en ausencia de eventosde viento, * no muestra relación alguna con las variablesasociadas al viento, lo que indica que existe otra fuente significativa,además del viento, que produce vorticidad relativa.Durante los vientos del norte, la correlación entre * y × es positiva (0.33) y la correlación entre * y es negativa(–0.32), y es significativa en ambos casos. Fuera de loseventos de viento tehuano, los valores de correlación sonbajos (–0.26 y 0.09). Estos resultados indican que los aumentosde * durante los eventos de viento están relacionadoscon aumentos de × negativo y positiva. Lo anteriorcomprueba la importancia que puede tener sobre la circulaciónsuperficial, que puede llegar a ser tan significativacomo la del × .CONCLUSIONESEste trabajo presenta observaciones de corrientes ytemperatura superficial obtenidas frente a la costa del GT quemuestran la variabilidad temporal del océano cerca de lacosta en un periodo de tiempo donde se presentan fuerteseventos de viento. La circulación costera en invierno,después de un evento tehuano, muestra una corriente que453
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