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Título

Numerical and observacional processes study of Northwestern Iberian margin circulation

Otros títulosEstudo numérico e observacional de processos da circulçao na Margem Ibérica Noroeste
AutorCordeiro, Nuno G. F.
DirectorDubert, Jesús; Nolasco, Rita; Barton, Eric D. CSIC ORCID
Palabras claveWestern Iberian Margin
Coastal upwelling
Shelf
Regional ocean modeling
ROMS-AGRIF
Coastal dynamics
Hydrography
Mesoscale
Seasonal variability
Margem Oeste Ibérica
Afloramento costeiro
Plataforma continental
Modelação oceânica regional
Dinâmica costeira
Hidrografia
Mesoescala
Variabilidade sazonal
Fecha de publicación2018
EditorUniversidade de Aveiro
Resumen[EN] The Western Iberian Margin (WIM) is characterized by summer upwelling and winter downwelling, with alternating conditions at short time scales throughout the year. During summer upwelling, o shore- owing jets may develop on the shelf and give rise to long, narrow upwelling laments extending far from coast. The aim of this thesis is to study the WIM hydrography and circulation, using both an ensemble of observations consisting of in situ cruises and remote sensing on one hand, and state-of-the-art model con gurations using ROMS-AGRIF on the other hand. Three distinct approaches were carried out to assess di erent time and spatial scales: (1) Assessment of the mesoscale laments eld in the summer for the years 2001-2010 using sea surface temperature from satellite and modeling; (2) The shelf response to upwelling/relaxation cycles on the Northwestern Iberian Margin (NWIM) in July 2009 from an extensive oceanographic cruise; (3) The shelf circulation and hydrography during an annual cycle (November 2008-December 2009) through monthly cruises and a high resolution modeling con guration. Filaments were generally found anchored to the main bathymetric and coastal features but o the smoother northern coast of the WIM, their locations were more variable. There was a clear relation between upwelling-favorable wind strength and the number and length of laments in the southern region, although the relation was weaker in the northern region. Filaments were also related to eddies during periods of weak winds. Along the smoother northern coast in July 2009, under upwelling favorable winds, an upwelling center was found from cape Silleiro to Porto, where the surface temperature was colder than the neighboring regions. As these winds relaxed, persistent poleward ow developed, with an origin south of the upwelling center and consisting in an inner-shelf tongue of warm waters. Furthermore, study of the full annual cycle for the NWIM around cape Silleiro, between November 2008 to December 2009, revealed the importance of the upwelling/downwelling cycles on the shelf circulation and hydrography. In autumn/winter seasons, poleward ows occur on the shelf due to periods of downwelling favorable highly variable winds, and is formed the Western Iberian Buoyant Plume (WIBP) originated by the higher river ows. This situation occurred in autumn 2009 but not in autumn 2008, when unusually intense upwelling was found, delaying the downwelling favorable period to the winter season (January-February 2009). Upwelling prevailed in spring and summer 2009, although the upwelling front was fully developed only in August and September 2009. This was because in June and July downwelling events were associated with the generation of an inner shelf poleward ow, transporting warm waters. The numerical model con guration used in this work was validated with the set of observations and hence, its applicability to regional multidisciplinary studies was demonstrated.
[PO] A Margem Ibérica Ocidental (WIM) caracteriza-se pelo afloramento durante o verão e convergência no inverno, alternando entre estas condições em curtas escalas temporais ao longo do ano. Durante o verão, com afloramento, podem-se desenvolver focos de correntes na direção ao largo que dão lugar a filamentos longos e estreitos que se estendem para longe da costa. Esta tese tem como objetivo o estudo da hidrografia e circulação na WIM, através do processamento de dados observacionais in situ e de detecção remota, e do desenvolvimento de configurações regionais de modelação a alta resolução, com o sistema ROMSAGRIF. Três abordagens distintas foram levadas a cabo para avaliar processos a diferentes escalas espaciais e temporais: (1) Análise do campo de filamentos de mesoescala no verão de 2001 a 2010 na WIM, utilizando a temperatura de superfí- cie do mar a partir de imagens de satélite e de modelação oceânica; (2) A resposta do oceano na plataforma continental aos ciclos de upwelling e downwelling através de uma campanha oceanográfica na região Noroeste da Península Ibérica em julho de 2009; (3) A circulação e a hidrografia na plataforma continental durante um ciclo anual (novembro 2008-dezembro 2009) através de campanhas mensais e de uma configuração regional de alta resolução. Os Filamentos encontraram-se geralmente ancorados às principais protuberâncias batimétricas e costeiras, mas onde a linha de costa é mais retilínea na região norte da WIM, as suas localizações foram mais variáveis. Observou-se uma clara relação entre a intensidade de ventos favoráveis ao afloramento e o número e comprimento dos Filamentos a sul, sendo esta menos clara a norte. Foi também encontrada uma relação entre os filamentos e vórtices de mesoescala em períodos de ventos fracos. A norte, ao longo da costa mais retilínea, em julho de 2009 sob ventos de norte, um centro de afloramento estendeu-se desde o cabo Silleiro até ao Porto onde a temperatura era inferior à região circundante. Resultante do relaxamento dos ventos de norte, desenvolveu-se uma corrente em direção ao polo na plataforma interna com advecção de águas mais quentes com origem a sul do centro de afloramento. O estudo do ciclo anual, realizado no período de novembro 2008 a dezembro 2009 na região do cabo Silleiro, revelou a importância dos ciclos de afloramento/convergência na circulação e hidrografica na plataforma continental. Nas estações de outono/inverno, correntes para o polo ocorrem na plataforma continental associadas a períodos de convergência com ventos variáveis, e são formadas plumas de água doce provenientes do aumento do caudal dos rios. Esta situação ocorreu no outono de 2009 mas não no outono de 2008, quando foi observado afloramento intenso, adiando o período de convergência para o inverno (janeiro-fevereiro 2009). Em 2009 o afloramento foi predominante na primavera e no verão, no entanto a frente de afloramento só se desenvolveu completamente em agosto e setembro. Em junho e julho, advecção de águas quentes de sul, associada a eventos de convergência, atrasaram o desenvolvimento da frente. A configuração do modelo numérico desenvolvido neste trabalho foi validada com o conjunto de dados observacionais, o que demonstra a sua aplicabilidade a estudos multidisciplinares regionais.
Descripción135 pages, 53 figures
URIhttp://hdl.handle.net/10261/176174
Aparece en las colecciones: (IIM) Tesis




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