Multiscale variability in the North Atlantic Ocean

Abstract

El contenido de calor del océano se ha incrementado entre mediados de los cincuenta y de los noventa, reseñando el papel de los océanos en el sistema climático. Las observaciones realizadas a bordo de buques oceanográficos han evidenciado cambios substanciales de la temperatura y la salinidad en la termoclina del Atlántico, aunque no son uniformes ni monotónicos. En esta tesis evaluamos la variabilidad reciente del océano Noratlántico tropical y subtropical en diferentes escalas espaciales y exploramos los posibles mecanismos que controlan dichos cambios. Los cambios de temperatura y salinidad han sido detectados examinando secciones hidrográficas repetidas a lo largo de 29.1 N en la región canaria y, 7.5 N y 24.5 N a través del océano Atlántico Norte. Nuestros resultados muestran que el calentamiento que había sido documentado para el periodo de 1957-1993 en las aguas intermedias y en la parte superior de las aguas profundas existentes a lo largo de 7.5 N ha continuado hasta 2010; sin embargo, el enfriamient de las aguas más profundas se ha detenido o incluso ha sido invertido. Para la sección a lo largo de 24.5 N, se observa un enfriamiento (-0.15 C) entre 1998 y 2004 en la capa de 600-1800 db, el cual invierte la tendencia de calentamiento observada entre 1957 y 1998. Este cambio de tendencia en la temperatura, también observado en la salinidad, es corroborado con datos Argo. En la cuenca Canaria se encontró un aumento significativo de temperatura y salinidad entre 1500 y 2300 db para el periodo 1997-2006, con una tasa máxima de 0.29 C and 0.047 por década a los 1600 bd. La descomposición de dichos cambios en cambios a lo largo de las superficies isoneutras y cambios debidos al desplazamiento vertical de las isoneutras revela que es este último mecanismo el principal contribuyente en los cambios observados. No obstante, existen masas de agua que están cambiando. El Agua Noratlántica Central llegó a la región Canaria en 2006 en una forma más fría y menos salada que en 1997. Por el contrario, el Agua Antártica I ntermedia y el Agua Circumpolar Superior en la sección fueron más cálidas y saladas en 2010 en comparación a 1993...

The world ocean heat content has increased between mid 1950’s and mid 1990’s, highlightingthe key role of the ocean in the climate system. A set of ship-based observations haveevidenced substantial temperature and salinity changes in the Atlantic thermocline, althoughthey are neither uniform nor monotonic. In this thesis we evaluate the recent variability of thetropical and subtropical North Atlantic Ocean over different spatial scales, and explore thepossible controlling mechanisms.Temperature and salinity changes are detected by examining repeated hydrographicsections along 29.1◦N in the Canary Region and 7.5◦N and 24.5◦N across the North AtlanticOcean.Our results show that the warming of the intermediate and upper deep waters along7.5◦N, previously reported for the period 1957-1993, has continued until 2010; however, thecooling of deeper waters has been reversed. For the 24.5◦N section, cooling (-0.15◦C) isfound between 1998 and 2004 in the 600-1800 db layer, which reverses the warming trendobserved from 1957 to 1998. This change in the tendency of temperature, also presentedin salinity, was corroborated using Argo data. In the Canary basin, a significant rise intemperature and salinity was found between 1500 and 2300 db for the 1997-2006 period,with respective maximum rates of 0.29◦C and 0.047 per decade at 1600 db. Decompositioninto changes on neutral surfaces and changes due to the vertical displacements of theisoneutrals reveals the latter mechanism as the principal contributor to the observed changes.Nevertheless, some water masses are changing. North Atlantic Central Water (NACW)arrived to the Canary region in 2006 in a cooler and fresher form than in 1997. Contrary,Antarctic Intermediate Water (AAIW) and Upper Circumpolar Water (UCPW) in the 7.5◦Nsection were warmer and saltier in 2010 as compared with 1993...