circulacion oceanic

Oceanografía Dinámica

8. Circulación general oceánica
8.1 Estructura vertical oceánica
En el capítulo anterior estudiamos la dinámica del interior oceánico integrada verticalmente
(teoría de Sverdrup). No obstante, a lo largo del curso hemos visto que en el océano está
estratificado por lo que cabe preguntarse cómo se aplica la solución de Sverdrup en este caso.
La columna de agua puededividirse en 4 grandes regiones (Fig. 8.1). En la superficie se
encuentra la capa límite de mezcla que tiene propiedades relativamente constantes como la
densidad y la temperatura. Esta capa tiene una profundidad de 10-50 m y es un poco mas
profunda que la capa de Ekman (si bien en una primera aproximación puede asociarse para
los movimientos de gran escala de este curso con la capa límite deEkman). Por debajo se
encuentra la termoclina estacional, una capa cuya estratificación vertical es máxima al final
del verano y desaparece en invierno por el enfriamiento convectivo y la mezcla inducida por
vientos muy fuertes. Su profundidad es del orden de 100 m. Mas abajo se encuentra la
termoclina permanente, que está permanentemente estratificada y su profundidad es entre
500–1000 m. Elresto de la columna tiene una estratificación muy débil y se conoce como el
océano profundo.

Figura 8.1 – Estructura vertical oceánica desde el punto de vista de la circulación oceánica.
Las profundidades de las capas no están en escala; el océano profundo es mucho mayor que
las otras capas.
Notas: Prof. Marcelo Barreiro

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La termoclina permanente es la regiónde los océanos en donde la circulación es
predominantemente causada por el bombeo de agua que viene de la capa límite y por lo tanto
es mas pronunciada en latitudes medias. Por otro lado, el océano profundo es alimentado por
convección profunda en altas latitudes.
8.2 Subducción y circulación forzada por el viento
Las primeras teorías para explicar la termoclina permanente intentarondescribirla como la
estructura vertical resultante de un equilibrio local entre afloramiento de aguas frías y
difusión de calor desde la superficie
w

∂T
∂2 T
=k
2
∂z
∂z

(8.1)

El resultado de este modelo es una termoclina muy difusiva caracterizada por gradientes de
temperatura mucho menos abruptos que los observados. Este paradigma cambió en los años
'80 con la publicación de unartículo llamado “La circulación de la termoclina ventilada” de
Luyten, Pedlosky y Stommel (1983). La teoría combina subducción desde la capa límite de
mezcla con descenso advectivo a lo largo de la estratificación de la termoclina.
8.2.1 Subducción y obducción
En el tope del océano interior (parte de la columna de agua que contiene a la termoclina
permanente y al océano profundo) existe unintercambio de agua con la termoclina estacional.
Este proceso es llamado subducción si el agua pasa de la termoclina estacional al interior
océanico y obducción si el agua sube hacia la termoclina estacional (Fig. 8.2).
Existen varios procesos por los cuales el agua entra a la termoclina permanente, en particular
el bombeo de Ekman y el retroceso de la capa limite al final del inverno. La suma deestos
procesos crea subducción que puede ser definido como la entrega irreversible de agua antes
perteneciente a la termoclina estacional al interior oceánico. Es importante notar que gran
parte del agua “dejada atrás” por el retroceso de la termoclina estacional durante primavera y
verano es re-capturada en el otoño e invierno siguiente pues no ha tenido tiempo suficiente de
hundirse hacia elinterior oceánico. Por lo tanto la mayor parte de la subducción es solamente
temporal y el interior oceánico es alimentado efectivamente por la subducción únicamente en
invierno - el llamado “demonio de Stommel” (Stommel 1979).

Notas: Prof. Marcelo Barreiro

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Figura 8.2 – Esquema de procesos de subducción y obducción.
8.2.2 La termoclina ventilada
La teoría...