Atlas costero de temperatura y salinidad superficial en el Cantábrico

ATLAS COSTERO DE TEMPERATURA Y SALINIDAD SUPERFICIAL EN EL CANTÁBRICO         Amaia Vilo ia Repa az T abajo Fin de Mas e . Julio 2012   h p://www.ieo.es/ /TSG-Rioja/index.h ml                     Alumna Amaia Vilo ia Repa az T abajo Fin de Mas e en Oceanog a ía. Facul ad de Ciencias del Ma . Uni e sidad de Vigo. Julio, 2012 Tu o a D a. Elena Tel Ins i u o Español de Oceanog a ía (IEO) C/Co azón de Ma ía, 8. 28002- Mad id INDICE 1. In oducción ……………………………………………………………..…........................... 3 U ilidad de los mapas Los a las Di usión de los esul ados de in es igación 2. Obje i os ………………………………………………………………………………...….... 9 3. Ma e ial ………………………………………………………………………….....……….. 10 Pla a o ma Ins umen ación Cobe u a espacio- empo al Da os 4. Mé odología…………………………………………………………………………..……… 15 Con ol de calidad Cálculo de p omedios y elabo ación de se ies empo ales Análisis espacial y me odología de in e polación Diseño y desa ollo de la página web 5. Discusión y esul ados …………………………………………………………………..… 25 Con ol de Calidad Almacenamien o de los da os Va iabilidad espacio- empo al de la empe a u a y salinidad Mapas del a las Di usión de los esul ados 6. Aplicaciones ……………………………………………………………………….….…..… 41 7. Conclusiones y T abajos Fu u os ……..…………………………………………...……... 43 8. Bibliog a ía …………………………………………………………………………….…….. 45 1. In oducción A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 3 1. INTRODUCCIÓN La Oceanog a ía Física es una ciencia en cons an e e olución, donde la ins umen ación, ipos de obse aciones, me odologías de análisis y p esen ación de la in o mación han mejo ado signi ica i amen e en las úl imas décadas. Es o lle a asociado una mejo a en el conocimien o del medio ma ino y pe mi e plan ea nue as eo ías e hipó esis. En los úl imos años, el desa ollo de la in o má ica y la au omá ica así como las inno aciones cons an es en el campo de los senso es, han e olucionado la o ma de oma da os y analiza los. Desde su c eación en 1999, la Comisión Conjun a pa a la Me eo ología y la Oceanog a ía (JCOMM) ha impulsado dis in os p og amas con el obje i o de mejo a la oma de da os “en con inuo” del medio ma ino. En e ellos, el p og ama de Ba cos de Obse ación Volun a ios (VOS) y el P og ama de Ba cos de Opo unidad (SOOP) u ilizan los ba cos como pla a o ma pa a la oma de da os. El VOS es á di igido a la adquisición de da os me eo ológicos, de oleaje y la empe a u a supe icial de ma , y el SOOP al mues eo de la capa supe icial de los océanos inicialmen e con ba i e móg a os desechables (XBT) y ac ualmen e ambién incluyen da os de o os ins umen os como los e mosalinóg a os (en adelan e, TSG). A ni el eu opeo el Sis ema Global de Obse ación del Océano (Eu oGOOS) p omue e la Oceanog a ía Ope acional, así como, el desa ollo de polí icas comunes pa a el a amien o de los da os. La ins alación de es aciones y sis emas de moni o ización de Oceanog a ía Ope acional ha supues o un aumen o en la demanda de p o ocolos de con ol de calidad de los da os en iempo p esen e. A di e encia de los con oles de calidad de los da os en di e ido, en iempo p esen e los da os deben es a disponibles ápidamen e, po ello, se necesi an con inuas mejo as en la au oma ización de p ocesos. Además el desa ollo de la ecnología da luga a ins umen os con mayo es ecuencias de mues eo lo que se aduce en un aumen o del olumen de da os disponibles que ambién demanda a amien os au omá icos de los da os. Eu oGOOS desde p incipios de es e siglo ha abajado en ello a a és de a ios p og amas. Los elacionados con los TSGs como sis ema de medida son el P oyec o de Da os en Con inuo Supe iciales del Océano Global (GOSUD), y Fe yBox. El p oyec o GOSUD auspiciado po la Comisión Oceanog á ica In e gube namen al (IOC), es una inicia i a pa a ecopila , p ocesa , almacena y di undi los da os de TSGs ins alados an o en ba cos oceanog á icos, como 1. In oducción 4 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial en buques de opo unidad. Po su pa e, el p incipal obje i o de Fe yBox (2002-2005) ha sido es anda iza y p omo e el uso de los e ys come ciales como pla a o mas pa a la adquisición de da os de in e és cien í ico. Así, además de ap o echa es os ba cos como pla a o mas, se ob ienen se ies empo ales de mues eos epe idos pe iódicamen e a lo la go de una misma u a de na egación. El TSG del B/O José Rioja, ba co del Cen o Oceanog á ico de San ande , se ins aló en oc ub e de 2002 como con ibución del IEO al p oyec o Fe ybox y con inua ope a i o desde en onces a pesa que el p oyec o inalizó en 2005. En es e abajo se han u ilizado los da os desde la ins alación del TSG has a inales de 2011 pa a elabo a un a las de empe a u a y salinidad supe icial a lo la go de la zona de abajo del B/O José Rioja: las cos as as u ianas y cán ab as. Pa a diseña el con ol de calidad aplicado a los da os se han omado como e e encia las di ec ices de GOSUD y Fe yBox. El a las cons a de dos ipos de mapas, unos mues an los alo es de empe a u a y salinidad supe icial a lo la go de la u a desc i a po el ba co y los o os son mapas con da os in e polados en una malla de 0.05º x 0.05º. Es e a las ecoge los da os mensuales de un sis ema cos e o some ido a una al a a iabilidad dia ia po es a some ido a la in luencia di ec a de las ma eas y los apo es lu iales. Se han calculado las medias mensuales de las a iables como in o mación o ien a i a de la a iabilidad de la zona y se ha diseñado una web pa a hace accesible oda es a in o mación. 1.1 U ilidad de los mapas La p esen ación de los da os es una pa e no desdeñable de la oceanog a ía, pues o que condiciona la in o mación que podemos ob ene y la idea que podemos hace nos del medio. Los da os supe iciales y sub-supe iciales pueden se dibujados en mapas ho izon ales que mues en su a iabilidad geog á ica. En los comienzos es e ipo de mapas se ealizaban a mano alzada y los esul ados dependían de la in e p e ación y del conocimien o del que los ealizaba. A pesa de la subje i idad implíci a en la elabo ación de los p ime os mapas oceánicos, han supues o g andes a ances en el conocimien o del compo amien o del océano. De hecho, los mapas p oceden es de la Expedición Me eo (1925-1927) pe mi ie on a en u a las p ime as hipó esis sob e los mo imien os de agua no e-su en la cuenca a lán ica. 1. In oducción A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 5 Po o o lado, no se debe ol ida que al ealiza un mapa, la selección de una p oyección pa icula puede in lui en la idea que nos hagamos de la zona. En el pasado se han u ilizado una amplia a iedad de p oyecciones, a eces de inidas po condicionan es polí icos. En la ac ualidad, la na u aleza del análisis, la escala y la egión geog á ica de in e és condicionan el ipo de p oyección (Bowdi ch, 1977). En la i udes medias como las que comp ende es e abajo, lo usual es u iliza p oyecciones de Me ca o , donde las dis o siones en la i ud y longi ud son simila es. Es as p oyecciones son ú iles pa a dibuja ec o es y dibuja p opiedades escala es, los e ec os de la p oyección elegida deben ene se en cuen a siemp e, especialmen e en a iables lag angianas en zonas amplias. En es e caso las a iables es udiadas son de ca ác e escala y la mayo limi ación iene impues a po la línea de cos a. 1.2 Los A las Una o ma de sin e iza la in o mación de los pa áme os medidos en los océanos es a a és de a las. El p ime a las oceanog á ico global publicado es la clima ología mundial de los océanos de Le i us (1982). Basándose en ella en 1994 se publicó la p ime a edición del Wo ld Ocean A las (WOA, www.nodc.noaa.go /OC5/indp od.h ml) que se ac ualiza cada ap oximadamen e 4 años. Son a las idimensionales de la empe a u a, salinidad y o as a iables medidas en odos los océanos del mundo con una esolución espacial de 1º x 1º. A escala egional se han desa ollado o os a las de meno cobe u a pe o mayo esolución espacial, como po ejemplo, el a las digi al de empe a u a del ma de No uega (O e sen, 2010) que p e ende se i de he amien a pa a elaciona las condiciones ambien ales con la p esencia de poblaciones pesque as. O el a las climá ico del ma de Ba en s 1998 de empe a u a, salinidad y concen ación de oxígeno (Ma isho e al., 1998). Cha audeau y Vande mei sch (2006) han elabo ado una Clima ología idimensional pa a la empe a u a y salinidad del Gol o de Vizcaya a pa i de los da os de pe iles de CTDs, bo ellas oceanog á icas, XBTs, boyas y pe ilado es desde 1862 has a 2006. Es a clima ología engloba el á ea de es udio de es e abajo, sin emba go al a a se de una anja an cos e a no es á muy bien ep esen ada. Po lo an o el a las aquí desa ollado puede complemen a la clima ología del Gol o de Vizcaya pa a la zona cos e a de As u ias y Can ab ia en su capa más supe icial. 1. In oducción 6 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial La u ilidad de los a las se basa en su capacidad de sin e iza y almacena la in o mación en un o ma o ácilmen e accesible an o pa a los cien í icos, como pa a el público no especializado. Todos los a las incluyen la empe a u a pues o que es una a iable cla e en la desc ipción y e olución de los p ocesos oceanog á icos con g an in luencia en la dinámica de poblaciones. La empe a u a jun o con la salinidad de e minan la densidad del agua del ma , es deci son las esponsables de la ci culación de las masas de agua a escala oceánica y local, y po an o ienen un papel p incipal en la dis ibución del calo en los océanos y la a mós e a. Además, la salinidad es á di ec amen e elacionada con el ciclo hid ológico, así, la a iación de la salinidad supe icial in o ma de la en ada y salida de agua dulce al océano esul ado de la p ecipi ación, e apo ación, deshielo y esco en ía. El es udio de la empe a u a y salinidad es básico pa a conoce la dinámica oceánica, su a iabilidad a la go plazo pod ía indica e idencias de cambio climá ico, pe o ambién son pa áme os de g an impo ancia desde el pun o de is a de los ecosis emas. La empe a u a es una de las p incipales p opiedades ísicas que de e mina la dis ibución de los o ganismos ma inos, su c ecimien o y las zonas y épocas de pues a. Se ha obse ado que muchas especies se asocian a de e minadas es uc u as é micas, como los en es oceánicos (Reddy e al 1995, Bakun, 2006). Los en es son la zona in e media que sepa a di e en es masas de agua, son po an o, zonas ela i amen e es echas con ma cados g adien es ho izon ales de sus p opiedades ísicas, químicas y/o biológicas (Ullman & Co nillon, 1999). Los p ocesos que dan luga a los en es son di e sos, pe o en gene al se deben al encuen o de masas de agua de di e en e densidad. Son es uc u as de mesoescala muy comunes en el ma y su e ec o en el ecosis ema se debe al hecho de que cualquie en e que pe sis e du an e un pe íodo de iempo signi ica i o iene asociada una zona de con e gencia (Bakun, 2006). La impo ancia biológica de los en es adica en su capacidad de concen a nu ien es y ma e ial pa iculado que a o ecen el c ecimien o i oplanc ónico. El aumen o del i oplanc on no se debe únicamen e a una simple acumulación en la zona on al, sino ambién a que los p ocesos ísicos asociados a la o mación de en es con olan la ans e encia en e las masas de agua cada lado del en e (Ping ee e al 1978), gene ando un apo e de ni a os en la zona on al mucho mayo que las adyacen es (Longhu s 1998). El aumen o de p oduc i idad en la zona a ae a o os o ganismos como peces, mamí e os y a es ma inas. Los en es é micos ambién pueden ac ua como 1. In oducción A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 7 ba e a limi ando la dispe sión de la as de peces e in e eb ados en el océano abie o (Fe nández e al., 1993). O a es uc u a de mesoescala de la capa supe icial de los océanos que in e acciona con las comunidades planc ónicas son las plumas lu iales (San os e al., 2004). Las plumas son hábi a s que ambién a o ecen el c ecimien o i oplanc ónico (Ribei o e al. 2005, Bode e al., 2002), asegu ando la supe i encia la a ia desde el pun o de is a de la disponibilidad de alimen o. Así, la pluma del oes e ibé ico ( WIBP, Peliz e al., 2002) a o ece el c ecimien o del i oplanc on po la p esencia de nu ien es del apo e lu ial y po posee la es abilidad necesa ia pa a man ene al i oplanc on en la capa ó ica debido a la es a i icación de las aguas de an baja salinidad. San os e al. (2004) obse a on que los hue os y las la as se asocian a las plumas de baja salinidad, y sugi ie on que las plumas pueden cons i ui un hábi a que a o ece la e ención del ic ioplanc on en la pla a o ma en condiciones de a lo amien o in e nal. Los da os en con inuo de los TSGs p esen an una esolución espacial que pe mi e la localización de en es supe iciales en el océano (Smi h e al., 2010). La p esencia de en es de e mina la dis ibución del planc on, los hue os y la as de peces (Fe nández e al., 1993 ; González-Qui ós e al., 2003) an o en la cos a oes e de la península ibé ica como en el ma Can áb ico (Villamo e al., 2004). Así, una de las p incipales aplicaciones de los mapas supe iciales ecogidos en es e a las es la iden i icación de en es é micos y/o salinos en la egión su del ma Can áb ico, que a su ez pueden elaciona se con la p esencia y/o abundancia de i oplanc on, zooplanc on, ic ioplanc on, peces y a es ma inas pa a la zona. 1.3 Di usión de los esul ados de in es igación Desde la popula ización de In e ne , a inales de los 90, la in es igación cien í ica se ha is o o almen e e olucionada, no sólo po que la ed ha acili ado la colabo ación en e in es igado es, sino po que ha supues o un cambio en la o ma de accede a da os e in o mación. Es a si uación es á obligando a la comunidad cien í ica a con inuos es ue zos a la ho a de hace accesibles los esul ados de las in es igaciones a públicos más amplios. Así, la sociedad ac ual demanda elocidad en la ansmisión de las no edades cien í icas y una o ma isualmen e ce cana de p esen a la in o mación que 3. Ma e ial 14 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 3.4 Da os La empe a u a y salinidad supe icial del agua de ma se mues ean cada 10s y se egis an en iempo p esen e en un o denado a bo do. Pe iódicamen e, gene almen e a p incipios de mes, se g aban los a chi os del mes an e io pa a su p ocesado en el labo a o io. Se han p ocesado 1 039 a chi os, que ocupan 39.5 Mb en b u o y 119 Mb en ASCII, y con ienen un o al de ~1.36 *10 6 egis os de da os cada 10s, es deci , al ededo de 157.5 días (0.43 años) de medidas de empe a u a y salinidad supe icial del ma . 4. Me odología A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 15 4. MÉTODOLOGÍA Los da os egis ados en o ma o hexadecimal po el TSG se con ie en a o ma o ASCII con el so wa e p opo cionado po la p opia casa Seabi d (SBE Da a P ocessing, 7.18c) median e el iche o de con igu ación co espondien e. Los a chi os ASCII del TSG con ienen una cabece a que in o ma del con enido del a chi o, y los da os egis ados: iempo anscu ido, posición, empe a u a de los 2 senso es y salinidad. Las u inas pa a aplica el con ol de calidad se han desa ollado con Ma Lab, es e lenguaje ambién se u iliza pa a el a amien o, in e polación y isualización de los da os. El a chi o esul an e as el con ol de calidad se almacena en la base de da os del IEO y la di usión de los esul ados se p e ende ealiza a a és de In e ne , u ilizando los so wa es g a ui os HTML-Ki y Kompoze pa a diseña la web man eniendo el o ma o ya de inido en o as webs del IEO. En la Figu a 5 se mues a un esquema del a amien o de los da os. La i ud Longi ud Tiempo Sal Temp (ex .) Cond Temp (in .) ( hexadecimal ) A chi o B u o A chi o ASCII TSG SBE Da aP ocesing MATLAB Base de Da os In e ne Con ol de Calidad In e polación Mapas Es adís icas Figu a 5. Esquema del lujo y a amien o de los da os. HTML-ki Kompoze 4. Me odología 16 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 4.1 Con ol de Calidad El diseño del con ol de calidad se ha basado en los es es ablecidos po GOSUD y Fe ybox. Es e p oceso consis e en aplica una se ie de es s al conjun o de los da os pa a asigna a cada obse ación un código (‘ lag’ de calidad) que nos in o ma de la alidez de esa obse ación. Los ‘ lags’ o ma cado es del con ol de calidad son imp escindibles pa a la di usión de los da os po que in o man de su iabilidad, acili ando así el uso de los da os po e ce os. Se u iliza la misma escala que la ecomendada po SeaDa aNe pa a el p ocesado de da os en modo di e ido (Tabla 1), pues o que es ampliamen e empleada en oceanog a ía (UNESCO-IOC, 2010; CEC/DG XII, MAST y IOC/IODE, 1993). Tabla 1. Signi icado de los códigos de calidad es ánda de SeaDa aNe basados en los u ilizados po IGOSS/UOT/GTSPP y A go. Código Signi icado 0 Sin con ol de calidad 1 Da o bueno 2 Da o p obablemen e bueno 3 Da o e óneo, pe o p obablemen e co egible 4 Da o e óneo 5 Da o Cambiado 6 - 7 Valo es no u ilizados 8 Valo in e polado 9 Da o pe dido 4. Me odología A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 17 El Con ol de Calidad se ha diseñado en 2 e apas. En la p ime a se some e a los da os a un con ol p elimina básico o almen e au omá ico, a con inuación se aplican o a se ie de es s más especí icos de la egión de es udio y en e ellos, algunos equie en la inspección isual pa a de e mina la calidad de las obse aciones. Un paso p e io a la aplicación de los es consis e en elimina los p ime os minu os del egis o ya que co esponden con el pe iodo de a empe amien o de los senso es. Con ol de calidad p elimina El con ol p elimina se conside a básico po que si alguno de los es alla indica que hay un e o g a e en el egis o y po an o hay que desca a lo en su o alidad. Su obje i o es elimina e o es en la echa, en la posición y en el uncionamien o gene al de los senso es. En es e p ime paso se aplican los siguien es es s: 1. Tes de echa: e i ica que odas las obse aciones lle an asociados los da os de ho a y día del mues eo y que la ho a de mues eo a aumen ando 10s en e obse aciones consecu i as. Es un con ol que co ige e o es en el eloj del TSG. Si alla hay que elimina odo el egis o po que los da os no ienen una e e encia empo al álida. 2. Tes de posición: como es esencial que las medidas de empe a u a y salinidad es én co ec amen e geo e e encidas, p ime o comp ueba que odos los da os ienen asociada una posición, eliminando los egis os que ca ecen de ella. A con inuación se ealiza o o es pa a de ec a si la posición pe manece cons an e du an e a ias obse aciones consecu i as, si es así se eliminan los egis os po que indican un mal uncionamien o del GPS o que el ba co es á pa ado en pue o y el TSG se ha quedado encendido. 3. Tes del ango global de las a iables: de e mina que las obse aciones ienen unos alo es ísicamen e posibles pa a la a iable medida. Se eliminan los egis os que ienen alo es de las a iables ue a de los siguien es angos: La i ud: ± 90º Tempe a u a: -3º y 35º C Longi ud: ± 180º Salinidad: 0 y 40 psu 4. Me odología 18 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 4. Tes de Duplicados: localiza egis os con la misma ho a y posición y elimina odos excep o el p ime o. 5. Tes de alo es cons an es: localiza egis os consecu i os con idén ico alo pa a las obse aciones de los 2 senso es de empe a u a y el de conduc i idad y elimina odos excep o el p ime o. El p ocedimien o de eliminación del egis o cuando alla alguno de los es an e io es consis e en asigna el código de da o e óneo, 4 ( e Tabla 1) a odas las a iables, po que es os con oles son básicos. Con iene acla a que a lo la go del ex o cuando se habla de elimina egis os se e ie e a que se inu ilizan pa a los siguien es análisis, pe o los da os no se bo an. Con ol de calidad secunda io En es a segunda e apa del con ol de calidad los 3 p ime os es ambién son básicos, es deci que si allan hay que elimina oda la línea de egis o (‘ lag’ 4 pa a odas la a iables) po que e alúan la posición de las obse aciones. Sin emba go en los demás solo se asigna el código de da o malo a las a iables que no supe an el es po que es os úl imos es án di igidos a e i ica el compo amien o de los senso es. 1. Tes egional de la posición: comp ueba que la posición de las obse aciones es á den o de los lími es del á ea de abajo del ba co: en e 43º y 44º N de la i ud y en e 3º y 8º W de longi ud. 2. Tes de elocidad: la dis ancia eco ida en e 2 obse aciones no puede se mayo a la pe mi ida po la máxima elocidad que puede alcanza el ba co. Median e es e es se eliminan los egis os en los que se sob epasa la dis ancia co espondien e a una elocidad de 14 kn. 3. Tes de la ayec o ia: median e es e es se e i ica que la ayec o ia del ba co es posible, es deci que la posición de las obse aciones es á en el ma y que coincide con la u a del ba co, po an o equie e inspección isual. Pa a de e mina si las posiciones es án sob e ie a o ma se u iliza la línea de cos a de al a esolución 4. Me odología A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 19 GSHHS (Global Sel -consis en , Hie a chical, High- esolu ion Sho eline Da abase, Wessel and Smi h,1996) 4. Tes de e isión del a empe amien o: consis e en una inspección isual de la e olución empo al de los da os de empe a u a y salinidad pa a e si es necesa io elimina más obse aciones al comienzo del egis o a causa del a empe amien o de los senso es. 5. Tes egional de empe a u a y salinidad: e alúa la alidez de los alo es de empe a u a y salinidad pa a la zona, se ealiza median e inspección isual de e minando los alo es máximos y mínimos a pa i de la posición y época de las obse aciones. 6. Tes de ‘spikes’: iden i ica alo es de empe a u a o salinidad muy dis in os en compa ación con el alo an e io y el pos e io y los elimina po que no es posible que esa di e encia sea eal. Es e es se de ine median e la siguien e exp esión: 22 )( 1111 −+−+ − − + − iiii i VVVV V donde i es la obse ación que es á siendo e aluada, i+1 la siguien e y i-1 la an e io . Se conside a que alla si es mayo de 6º C pa a la empe a u a, y de 0.9 psu pa a la salinidad. 7. Tes de g adien e: iden i ica di e encias demasiado g andes en e obse aciones consecu i as que no pueden explica se po la exis encia de un g adien e en la zona. Es e es se de ine median e la siguien e exp esión: 2 )( 11 −+ + − ii i VV V donde i es la obse ación que es á siendo e aluada, i+1 la siguien e y i-1 la an e io . Se conside a que alla si es mayo de 9º C pa a la empe a u a y de 1.5 psu pa a la salinidad. 4. Me odología 20 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 8. Tes de compa ación con la media: es e es compa a el alo de cada obse ación con el de la media de las obse aciones de ± 3 in e alos de mues eo. Se conside a que alla si la di e encia es mayo de 2 eces la des iación es ánda del mismo pe iodo (± 3 in e alos de mues eo). 9. Tes de alo es aislados: elimina las obse aciones que han quedado aisladas después de aplica odos los es . Se conside a que un alo es á aislado si las 3 obse aciones an e io es y pos e io es han sido eliminadas. Realizados odos los es del con ol de calidad se aplica a los da os un il o pa a sua iza la señal y elimina las al as ecuencias. Se ha u ilizado el il o de Godin (1972), que es uno de los il os de medias mó iles más sencillos y a la ez más u ilizados en oceanog a ía ísica. Se aplica el il o A 3 A 3 pa a ob ene los da os il ados a 30s y se les uel a a ejecu a el con ol de calidad comple o pa a co egi posibles e o es debidos al cálculo de la media mó il. Compa ación con o os da os A con inuación se p ocede a compa a los alo es egis ados po el TSG con las mues as de salinidad y las es aciones de CTD disponibles. Du an e la igencia del p oyec o Fe ybox pe iódicamen e se oma on mues as pa a la de e minación de salinidad, mayo i a iamen e en las u as de na egación, sin emba go una ez que inalizó ambién cesó la oma de mues as. Como esul ado en e mayo de 2003 y agos o de 2005 se oma on 588 mues as de salinidad, y el es o un o al de 10 co esponden a ab il y no iemb e de 2011. La compa ación es di ec a en e el esul ado de las de e minaciones de salinidad y el alo de salinidad egis ado po el TSG en el momen o de la oma de mues a. Pa a la compa ación con los pe iles del CTD se han u ilizado los a chi os disponibles de las es aciones de la sección de San ande omando los alo es de empe a u a y salinidad a 1m de p o undidad, ya que la oma de agua del ba co es á ap oximadamen e a esa dis ancia de la supe icie del ma . En es e caso le elección de la pa eja de alo es pa a la compa ación se ha hecho a pa i de la posición de las es aciones, p incipalmen e 4. Me odología A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 21 debido a que has a diciemb e de 2006 los mues eos con el CTD y el TSG no e an simul áneos en el iempo, las es aciones de CTD se ealizaban a la ida y el TSG se encendía a la uel a. Aunque los esul ados has a diciemb e de 2006 no se si en pa a calib a el senso , sí pe mi en de ec a compo amien os anómalos de los senso es. A pa i de los esul ados de las compa aciones se de e mina si los egis os se conside an álidos, si se pueden co egi as aplica un o se o po el con a io si hay que desca a los; y se les asignan los co espondien es ma cado es de calidad (1, 3 ó 4, espec i amen e - abla1). El a chi o esul an e con la in o mación de la echa, la i ud, longi ud, empe a u a, incluyendo la del senso in e no, y salinidad de odas las obse aciones del TSG desde oc ub e de 2002 has a diciemb e de 2011 se ans o ma al o ma o MEDAR pa a almacena lo en la base de da os del IEO que es á es anda izada a ni el eu opeo. 4.2 Cálculo de p omedios y elabo ación de se ies empo ales A pesa de la na u aleza an cos e a de es e al as, se ha conside ado in e esan e calcula los p omedios mensuales de la empe a u a y salinidad supe icial pa a ene una idea de la a iabilidad empo al y espacial. Pa a ello se han calculado los p omedios mensuales, y su des iación es ánda , pa a cada año conside ando 3 zonas: el á ea o al cubie a po a las, la egión del adial de San ande pa a ep esen a la zona Es e y la egión de los adiales de Cudille o y Gijón, ep esen ando la zona Oes e. 4.3 Análisis espacial y me odología de in e polación La p esen ación de los esul ados se ealiza a a és de mapas ho izon ales que pe mi en obse a las a iaciones espaciales de la empe a u a y salinidad supe icial del ma . Se han elabo ado 2 ipos de mapas unos ep esen an los alo es obse ados a lo la go de la ayec o ia del ba co, y los o os los alo es in e polados pa a la zona de es udio. Se ha u ilizado la p oyección Me ca o pa a cons ui los mapas, y los alo es de las a iables se mues an median e una escala de colo . 4. Me odología 22 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial Los mapas de alo es obse ados ag upan los da os egis ados du an e cada mes. La escala de colo es ija en los mapas mensuales de salinidad supe icial de ma pa a acili a la compa ación isual. La al a a iabilidad anual de la empe a u a (~14º C) no pe mi e iden i ica es uc u as si se man iene una escala anual, po ello, en los mapas mensuales de empe a u a supe icial del ma se han de inido escalas de colo es acionales. Pa a los mapas in e polados la escala de colo es a iable, se de ine pa a cada uno de o ma indi idual. Median e Análisis Obje i o (en adelan e, AO) se han ob enido mapas anuales y es acionales de la empe a u a y salinidad supe icial del ma , así como los co espondien es mapas de e o es de las es imaciones. Pa a el 2002 no se han c eado los mapas anuales pues o que solamen e hay 3 meses de egis os. Como no hay da os su icien es pa a ob ene un buen esul ado en la ep esen ación de mapas mensuales de cada año, se ha elabo ado mapas mensuales ag upando los da os pa a ese mes de los dis in os años. Me odología de in e polación Una cues ión cla e en la elabo ación del a las es cómo as o ma la in o mación de la ayec o ia seguida po el ba co en una malla sis emá ica con un alo pa a cada celda o cuad ícula. Dada la dis ibución de los da os del TSG del B/O José Rioja se ha op ado po u iliza el AO. El AO es una écnica que pa iendo de da os con dis ibución he e ogénea, ob iene el alo es imado pa a cada una de las cuad ículas de la malla que a a da luga al mapa. La base de es e mé odo es el eo ema de Gauss-Ma ko que p opo ciona una o ma sis emá ica de p oduci mapas en ejilla, u ilizando la unción de co a ianza del campo de da os obse ados. El sua izado de Gauss-Ma ko es óp imo en el sen ido en que minimiza el e o cuad á ico medio en e las obse aciones y las es imaciones. Es e mé odo ue u ilizado po p ime a ez po Gandin (1965) pa a analiza campos de p esión a mos é ica y de ien o. En oceanog a ía, es a écnica ue in oducida po B e he on e al (1976) pa a de e mina mapas de empe a u a óp ima y elocidad de co ien e. Pos e io men e ue aplicada pa a p oduci mapas de co ien es del A lán ico No occiden al (F eeland y Gould, 1976) en e o as. Ca e (1983) ex endió el uso del AO al conside a de o ma sepa ada las dis ancias en el eje X y en el eje Y, así como 4. Me odología A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 23 inco po ando la componen e empo al, lo cual pe mi ió ealiza mapas a pa i de obse aciones de di e en es luga es y omadas en momen os di e en es. Como el es imado u ilizado es lineal y consis e en una suma ponde ada en unción de la dis ancia en e el nodo y las obse aciones den o de un adio de in luencia, el AO p oduce mapas que sua izan las ca ac e ís icas del campo o iginal. Es o es, si un pun o obse ado coincide con un nodo de la ejilla, el alo obse ado y el in e polado p obablemen e no sean iguales debido a la p esencia de uido en los da os. El g ado de sua izado iene de e minado po las ca ac e ís icas de la señal y el e o de las unciones de co a ianza. La eo ía del AO además pe mi e conoce , de o ma especí ica el e o come ido al in e pola los alo es en un pun o dado. El desa ollo ma emá ico comple o de la eo ía puede consul a se en Eme y y Thompson (2001). La elección del amaño de las cuad ículas de la malla de in e polación siemp e es un comp omiso en e el á ea a in e pola y la in o mación disponible, si es demasiado g ande las es imaciones ob enidas no ep esen an la ealidad, pe o si es muy pequeño muchas celdas queda ían acías. Pa a es e abajo se ha escogido un amaño de malla de 0.05ºx0.05º (que co esponde ap oximadamen e a 4x5.5 km). La malla esul an e pa a la zona de es udio se mues a en la Figu a 6. Figu a 6. Malla de in e polación aplicada a los da os (0.05ºx 0.05º) 5. Discusión y Resul ados 30 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial íos. La in e ase agua-ai e es o a zona de po encial p esencia de con aminan es que pueden en a en el ci cui o del TSG del Rioja, du an e el cabeceo de un ba co de an poco calado (1.1m máximo) a causa del oleaje. Figu a 11. G á ico que e leja el núme o o al de obse aciones analizadas (ba a azul) y el núme o de da os e óneos pa a las dis in as a iables (na anja). En el g á ico supe io se ha ep esen ado en de alle el po cen aje de da os no álidos pa a cada a iable. La sensibilidad de senso de conduc i idad se mani ies a median e la de i a de las medidas de salinidad hacia alo es cada ez más bajos (Figu a 12). Fenómeno que se ha obse ado p incipalmen e en las na egaciones en e San ande y Gijón, y pod ía debe se a que du an e es e eco ido el ba co a a iesa las plumas de íos que con ienen sus ancias que in e ie en en la medida del senso . Así, en la alidación de da os de salinidad de zonas an cos e as es impo an e ene p esen e que la in luencia de las plumas de los íos puede ex ende se hacia ma aden o más de lo habi ual debido al e ec o de las ma eas y/o el ien o. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 nº da os *1000 TOTAL la lon sal T in . T ex . 0 5 10 15 20 % da os e óneos la lon sal T in . T ex . e óneos 5. Discusión y Resul ados A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 31 Figu a 12. Regis o de salinidad du an e la na egación de San ande a Gijón que mues a la de i a hacia alo es cada ez más bajos. Los esul ados de la compa ación de los da os del TSG con las mues as de salinidad (Figu a 13a) y es aciones de CTD (Figu a 13b) disponibles no mues an un pa ón o endencia que pe mi a aplica la misma co ección a odo el conjun o de los da os. Nue amen e, es o es debido a que la na u aleza an cos e a de las medidas jun o con la oma de agua an some a del ba co (en e 0.5 y 1m de la supe icie) limi an el buen uncionamien o del senso de conduc i idad. Dada la a iabilidad de las di e encias y la ausencia de una endencia cla a que pe mi a es ablece una línea de calib ado, se ecomienda co egi los a chi os de o ma indi idualizada po zonas de mues eo. En un u u o, pues o que escapa al ámbi o de es e abajo, hab ía que ecopila los pe iles de los CTDs ealizados en los adiales de Cudille o y Gijón pa a ealiza las co espondien es compa aciones. De o ma que las aplicaciones del p esen e a las se limi an a la iden i icación de las p incipales es uc u as ho izon ales de la zona, los en es é micos y las plumas lu iales, y a una desc ipción cuali a i a de la a iabilidad geog á ica. 5. Discusión y Resul ados 32 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial Figu a 13. Resul ados de la compa ación de los da os de TSG con las mues as de salinidad (a) y es aciones de CTD del adial de San ande (b). Los g á icos de la de echa mues an la e olución empo al de la media de las di e encias encon adas pa a los ayec os con da os pa a compa a , y los de la izquie da son los his og amas de dichas medias. En mayo, julio y sep iemb e de 2010, hay da os de salinidad inusualmen e bajos pa a la zona de es udio, <20psu, que son alidados po que co esponden con los egis os omados du an e una se ie de campañas en las que el ba co se in odujo en los íos pa a es udia la p esencia de hue os y la as de anchoa (Figu a 14). Se alidan asignándoles el código 3 (da o p obablemen e bueno), po que se duda de la p ecisión del senso de conduc i idad en e a alo es que se salen de su ango habi ual de medida. Po expe iencia se sabe que, aunque las especi icaciones del senso indican que puede abaja en un amplio ango de alo es, en ealidad la p ecisión disminuye al aleja nos del ango óp imo y habi ual de abajo. a) b) 5. Discusión y Resul ados A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 33 Figu a 14. Regis o de la salinidad du an e la ayec o ia mos ada en el mapa el 21 de sep iemb e de 2010. Se obse a como al comienzo del egis o pa ece que el ba co es á sob e ie a, pe o en ealidad es á den o del ío. Aunque es os da os se alidan, no se conside an en el cálculo de p omedios ni en la in e polación, po que no co esponden a la zona de mues eo habi ual del ba co, de o ma que in oduci ían una g an a ianza al a a se de alo es de salinidad más p óximos a aguas de ipo con inen al que ma inas. En el mapa que mues a los alo es de salinidad a lo la go de la ayec o ia del ba co (Figu a 15) es e iden e cómo alo es pun uales an bajos enmasca an la a iabilidad de la zona. Figu a 15. Mapa que mues a los alo es de salinidad pa a el mes de sep iemb e de 2010, la lecha oja indica el mues eo del día 21, econocible po los bajos alo es de salinidad. 5. Discusión y Resul ados 34 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 5.2. Almacenamien o de los da os El c i e io de almacenamien o es no elimina da os, pues o que pod ían apo a in o mación aliosa en el u u o y si se elimina no hay o ma de ecupe a la. Es o es posible g acias a que as el con ol de calidad cada obse ación iene asociado un código que in o ma de la alidez de ese da o. De o ma que los usua ios pueden de e mina que da os acep a o echaza en unción del obje i o del es udio. Los a chi os de da os con enien emen e o ma eados y man eniendo el con ol de calidad se an a inco po a a la base de da os oceanog á icos del IEO, que es una base de da os es anda izada a ni el eu opeo. Es o pe mi i á que sean accesibles a a és del po al Seada ane (www.seada ane .o g). Es e p oyec o inco po a bases de da os nacionales a las g andes edes de di usión de da os e in o mación ma ina exis en es en Eu opa en es e momen o y asegu a la sal agua da de los da os pa a usos u u os. Los da os se án accesibles p e ia pe ición del usua io, pa a usos no come ciales y man eniendo la e e encia de la uen e de da os. 5.3 Va iabilidad espacio- empo al de la empe a u a y salinidad Se han elabo ado las se ies empo ales de empe a u a y salinidad supe icial del ma , así como g á icos que mues an la a iabilidad in a-anual, pa a las 3 zonas conside adas: la cobe u a o al del a las, la egión Es e ( ep esen ada po el adial de San ande ) y la egión Oes e ( ep esen ada po los adiales de Gijón y Cudille o). El es udio de la a iabilidad la capa supe icial de los océanos es in e esan e pues o que e leja el esul ado de la in e acción con la a mós e a, ya que al es a en con ac o di ec o in e cambian agua y calo , en e o os. Las se ies empo ales elabo adas pa a las 3 zonas di e enciadas e lejan la ma cada es acionalidad de la a iabilidad de la empe a u a asociada al ciclo anual de insolación (Figu a 16). La di e encia media en e el calen amien o es i al y el en iamien o in e nal del agua supe icial es de al ededo de 8º C pa a oda la zona, lige amen e in e io , 7.5º C, pa a la zona W y supe io , 9º C, pa a la E. En el caso de la salinidad no se obse a el ciclo es acional, lo que señala la sensibilidad de es a capa supe icial a e en os de 5. Discusión y Resul ados A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 35 p ecipi ación, a la ad ección de plumas, e c. Pa ece iden i ica se un aumen o en la salinidad du an e 2011 pa a las 3 zonas, que pod ía elaciona se con la meno p ecipi ación de ese año. Figu a 16. Se ie empo al de los p omedios mensuales de la empe a u a y salinidad supe icial pa a oda la zona de es udio (a), pa a la zona W, adiales de Gijón y Cudille o (b), y pa a la zona E, el adial de San ande . b) a) c) 5. Discusión y Resul ados 36 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial Figu a 17. E olución anual de los p omedios mensuales de la empe a u a y salinidad pa a la oda la zona de es udio (a), pa a la zona W, adiales de Gijón y Cudille o (b), y pa a la zona E, el adial de San ande . Las líneas de colo es unen p omedios mensuales de un mismo año, y las ba as g ises son el p omedio de odo el pe iodo (2002-2011). La Figu a 17 mues a la a iabilidad in a-anual, de nue o se obse a el ma cado ciclo es acional en la empe a u a pa a odos los años y zonas de es udio. También se puede obse a que pa ece que el agua de la zona E del es udio gene almen e es más cálida y salina que sea encuen a más al oes e. La e olución de la media mensual de odo el pe iodo de es udio pa a la salinidad (ba as g ises) que in eg a la a iabilidad in e anual, mues a un pa ón simila pa a odo el a las y pa a la egión W. Es as zonas p esen an el b) c) a) 5. Discusión y Resul ados A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 37 mínimo de salinidad en mayo, los alo es meno es du an e los meses de in ie no y p ima e a y los mayo es en e ano y o oño. En el caso de la egión E llama la a ención la disminución de la salinidad en julio y agos o, se c ee que pod ía debe se a la ad ección de las plumas de los íos anceses (Soma illa, R., e al., 2012). Pa a las 3 zonas se obse a un aumen o de la salinidad en 2011 en e mayo y oc ub e. 5.4 Mapas del A las La elección del AO como mé odo de in e polación se debe a que es el mé odo que mejo se ha ajus ado a la dis ibución de los da os y a que pe mi e conoce el e o asociado las es imaciones en cada pun o. Además de se uso común en oceanog a ía (Hille and Kase, 1983; Benne , 1992), ambién en zonas cos e as (Pie ini e al. 2008; Lynch and McGillicuddy, 2001), se ha u ilizado pa a la elabo ación de o os a las (Cha audeau and Vande mei sch, 2006; Ma isho e al, 1998). Los mapas in e polados pe mi en ob ene una isión más gene al de las condiciones en la egión de es udio pe o hay que ene en cuen a que cuan o más nos alejamos de la ayec o ia seguida po el ba co aumen a el e o de la es imación. En la Figu a 18 se ilus a como median e el mapa in e polado de salinidad pa a 2005 (Fig. 18a) se puede iden i ica el alcance de la in luencia de los íos en el ma Can áb ico, que solamen e se podía in ui a a és del mapa de los alo es obse ados du an e ma zo del mismo año (Fig. 18c). En la Figu a 18b, se mues a el co espondien e mapa de los e o es de las es imaciones y las obse aciones u ilizadas en los cálculos en azul. Como es p eciso llega a un comp omiso, se ha conside ado 0.5 cómo el máximo e o pe mi ido, sin emba go en los casos que esul a excesi o se disminuye has a un mínimo de 0.2, como es el caso de los mapas mensuales. Los mapas es acionales son los que cuen an con meno núme o de obse aciones, po an o p esen an un á ea mayo sin in o mación in e polada. En el u u o se p e ende comple a el á ea sin obse aciones en e los adiales de Gijón y San ande con da os de clima ologías pa a mejo a el esul ado de la in e polación en esa zona, an o pa a los mapas es acionales como pa a los anuales y mensuales. 5. Discusión y Resul ados 38 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 7 o W 6 o W 5 o W 4 o W 3 o W 20' 30' 40' 50' 44 o N 30 32 34 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 7 o W 6 o W 5 o W 4 o W 3 o W 20' 30' 40' 50' 44 o N Figu a 18. (a) Mapa de salinidad supe icial in e polado pa a 2005, (b) mapa del e o de las es imaciones, (c) mapa de las obse aciones de salinidad du an e ma zo de 2005. 5.6 Di usión de los esul ados La di usión de los esul ados del p esen e abajo, desc i os en los apa ados an e io es, se ealiza a a és de In e ne en la siguien e di ección inculada al IEO: h p://www.ieo.es/ /TSG-Rioja/index.h ml. Se ha op ado po educi al mínimo el ex o desc ip i o pa a elabo a una he amien a eminen emen e isual. Po o a pa e, se en iende que el iempo de ca ga de la página web iene que se azonable pues o que, de lo con a io, conduci á al abandono de la página po pa e del posible usua io. Po ello se ha op ado po u iliza lib e ías Ja aSc ip ya exis en es que pe mi en amplia las imágenes. En la Figu a 19 se mues a la página p incipal de la web en la que se obse a la es uc u a de los dis in os bloques de la in o mación. En la esquina supe io izquie da bajo el nomb e de Me odología se accede a una b e e desc ipción de la oma de da os y su a amien o, a con inuación se encuen a el enlace a los Mapas mensuales de los da os obse ados, en la zona cen al supe io es án los mapas in e polados que o man el a) b) c) 5. Discusión y Resul ados A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial 39 A las, y po debajo las se ies empo ales y climog amas elabo ados a pa i de las medias mensuales. Finalmen e en el ma gen de echo de la página se mues an los mapas de los úl imos da os ecibidos del TSG del B/O José Rioja sin aplica les el con ol de calidad. Figu a 19. Página de inicio de la web que mues a los esul ados del egis o del TSG ins alado en el B/O José Roja. 8. Bibiog a ía 46 A las Cos e o de Tempe a u a y Salinidad Supe icial Eme y, W. J. and Thomson, R. E. 2001. Da a analysis me hods in physical oceanog aphy. Else ie Science Fe nández, E., Cabal, J., Acuña, J.L., Bode, A., Bo as, A. and Ga cía-So o, C. 1993. 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