Contracorriente ecuatorial

La contracorriente ecuatorial es una corriente impulsada por el viento que fluye hacia el este y se extiende a profundidades de 100 a 150 metros (330 a 490 pies) en los océanos Atlántico, Índico y Pacífico. Más comúnmente llamada Contracorriente Ecuatorial del Norte (NECC), esta corriente fluye de oeste a este a aproximadamente 3-10°N en las cuencas del Atlántico, el Océano Índico y el Pacífico, entre la Corriente Ecuatorial del Norte (NEC ) y la Corriente Ecuatorial del Sur (SEC). El NECC no debe confundirse con la corriente subterránea ecuatorial (EUC) que fluye hacia el este a lo largo del ecuador a profundidades de alrededor de 200 metros (660 pies) en el Pacífico occidental y se eleva a 100 metros (330 pies) en el Pacífico oriental.

En el Océano Índico, la circulación está dominada por el impacto de la inversión de los vientos monzónicos asiáticos. Como tal, la corriente tiende a invertir los hemisferios estacionalmente en esa cuenca. El NECC tiene un ciclo estacional pronunciado en el Atlántico y el Pacífico, alcanzando su máxima intensidad a finales del verano y el otoño boreales y su mínima intensidad a finales del invierno y la primavera boreales. Además, el NECC en el Atlántico desaparece a finales del invierno y principios de la primavera.

El NECC es un caso interesante porque, si bien resulta de la circulación impulsada por el viento, transporta agua contra la fuerza media del viento del oeste en los trópicos. Esta aparente paradoja se explica de manera concisa por la teoría de Sverdrup, que muestra que el transporte este-oeste está gobernado por el cambio norte-sur en la curvatura de la tensión del viento.

También se sabe que el NECC del Pacífico es más fuerte durante los episodios cálidos de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO). Klaus Wyrtki, quien fue el primero en informar sobre esta conexión, sugirió que un NECC más fuerte de lo normal podría ser la causa de El Niño debido al volumen adicional de agua cálida que transportaba hacia el este.

También existe una Contracorriente Ecuatorial Sur (SECC) que transporta agua de oeste a este en las cuencas del Pacífico y del Atlántico entre 2°S y 5°S en la cuenca occidental y más al sur hacia el este. Si bien el SECC es de naturaleza geostrófica, el mecanismo físico de su aparición es menos claro que el del NECC; es decir, la teoría de Sverdrup no explica obviamente su existencia. Además, el ciclo estacional del SECC no está tan definido como el del NECC.

Antecedentes teóricos

El NECC es una respuesta directa a los cambios meridionales en el parámetro de Coriolis y la tensión del viento cerca de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). En parte, el NECC debe su existencia al hecho de que la ZCIT no está situada en el ecuador, sino a varios grados de latitud al norte. El rápido cambio relativo en el parámetro Coriolis (una función de la latitud) cerca del ecuador, combinado con la ubicación de la ZCIT al norte del ecuador, conduce a cambios rápidos similares en el transporte Ekman superficial del océano y áreas de convergencia y divergencia en el océano mixto. capa. Utilizando la cuenca del Pacífico más grande como ejemplo, el patrón de altura dinámico resultante consiste en una vaguada en el ecuador y una cresta cerca de los 5° grados al norte, una vaguada a los 10°N y, finalmente, una cresta más cercana a los 20°N. Desde la geostrofia (el equilibrio perfecto entre el campo de masa y el campo de velocidad), el NECC se encuentra entre la cresta y el valle a 5°N y 10°N, respectivamente.

La teoría de Sverdrup resume sucintamente este fenómeno matemáticamente definiendo un transporte de masa geostrófico por unidad de latitud, M, como la integral este-oeste de la derivada meridional de la curvatura de tensión del viento, menos cualquier transporte de Ekman. El transporte de Ekman hacia la corriente suele ser insignificante, al menos en el NECC del Pacífico. El NECC total se encuentra simplemente integrando M en las latitudes relevantes.

Contracorriente Atlántico Norte Ecuatorial

El NECC Atlántico consiste en el transporte zonal de agua hacia el este entre 3°N y 9°N, con anchos típicos del orden de 300 km. La NECC del Atlántico es única entre las corrientes ecuatoriales de esa cuenca debido a su extrema estacionalidad. El flujo máximo hacia el este se alcanza a finales del verano boreal y en el otoño, mientras que la contracorriente es reemplazada por un flujo hacia el oeste a finales del invierno y la primavera. El NECC tiene un transporte máximo de aproximadamente 40 Sv (10^6 m3/s) a 38°W. El transporte alcanza los 30 Sv dos meses al año a 44°O, mientras que más al este, a 38°O, el transporte alcanza ese nivel cinco meses al año. La magnitud del NECC se debilita sustancialmente al este de 38°W debido a que el agua es absorbida por la corriente ecuatorial hacia el oeste al sur de 3°N.

Si bien la variabilidad del Atlantic NECC está dominada por el ciclo anual (débil invierno, fortaleza a fines del verano), también existe una variabilidad interanual. La fuerza del Atlantic NECC es notablemente más fuerte en años después de El Niño en el Pacífico tropical, siendo 1983 y 1987 ejemplos notables. Físicamente, esto implica que la convección alterada en el Océano Pacífico debido a que El Niño impulsa los cambios en el gradiente meridional del rizo de tensión del viento sobre el Atlántico ecuatorial.

Pacific North ecuatorial Countercurrent

El Pacific NECC es una importante corriente de superficie de movimiento hacia el este que transporta más de 20 SV desde la piscina cálida del Pacífico Oeste hasta el Pacífico este más frío. En el Pacífico occidental, la contracorriente se centra cerca de 5 ° N, mientras que en el Pacífico central se encuentra cerca de 7 ° N.

En la superficie, la corriente se encuentra en la pendiente sur del canal ecuatorial norte, una región de bajo nivel del mar que se extiende de este a oeste a través del Pacífico. El bajo nivel del mar es el resultado de la succión de Ekman causada por el aumento de los vientos del este que se encuentran al norte de la zona de convergencia intertropical (ITCZ). En la cuenca occidental, el NECC puede fusionarse con la corriente subterránea ecuatorial (EUC) debajo de la superficie. En general, la corriente se debilita al este en la cuenca, con flujos estimados de 21 SV, 14.2 SV y 12 SV en el Pacífico occidental, central y oriental, respectivamente.

Al igual que el Atlantic NECC, el Pacific NECC sufre un ciclo anual. Este es el resultado de la ola anual de Rossby. Temprano cada año, el aumento de los vientos en el Pacífico oriental generan una región del nivel inferior del mar. Durante los meses siguientes, esto se propaga hacia el oeste como una ola Oceanic Rossby. Su componente más rápido, cerca de 6 ° N, llega al Pacífico occidental alrededor de mediados de verano. A latitudes más altas, la ola viaja más lentamente. Como resultado en el Pacífico occidental, el NECC tiende a ser más débil de lo normal en el invierno y la primavera boral, y más fuerte de lo normal en el verano y el otoño.

Fluctuaciones del NECC del Pacífico con El Niño

Se sabe que el NECC del Pacífico es más fuerte durante los eventos clásicos de El Niño, cuando hay un calentamiento anómalo del Pacífico oriental y central que alcanza su punto máximo en el invierno boreal. Klaus Wyrtki fue el primero en informar sobre la conexión, a principios de la década de 1970, basándose en el análisis de mediciones de mareógrafos en estaciones de islas del Pacífico a ambos lados de la corriente. Sobre la base de este análisis, Wyrtki planteó la hipótesis de que un NECC tan inusualmente fuerte en el Pacífico occidental provocaría una acumulación anómala de agua cálida en la costa de América Central y, por tanto, un fenómeno de El Niño.