Altimetría satelital para el monitoreo de la onda Kelvin ecuatorial en
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1. Ministerio Instituto G PERU del Ambiente Geof sico del Per IGP Programa Presupuestal por Resultados N 068 Reducci n de vulnerabilidad y atenci n de emergencias por desastres Producto Entidades informadas en forma permanente y con pron sticos frente al Fen meno El Ni o Generaci n de modelos clim ticos para el pron stico de la ocurrencia del Fen meno El Ni o Bolet n T cnico d r ta directa 1 ruta indirecta 208 E gt 95 W 90 W 85 W 80 75 W 70 W Esquema de la circulaci n oc anica del Pac fico tropical este Las l neas s lidas indican corrientes superficiales y las l neas punteadas muestran las corrientes subsuperficiales P PERU Firka Tobos Vol 1 N 4 Abril de 2014 Avances de Investigaci n Altimetr a satelital para el monitoreo de la onda Kelvin ecuatorial en el Oc ano Pacifico Kobi Mosquera David Pareja y Ken Takahashi Instituto Geof sico del Per Desde mediados del verano del a o en curso se viene monitorizando en el Pac fico ecuatorial la evoluci n de dos ondas Kelvin muy intensas que se formaron en el extremo oeste y que pueden tener un impacto en la temperatura de la superficie del mar TSM a lo largo de la costa peruana Desafortunadamente desde varios meses atr s el principal sistema de boyas para el monitoreo del Pac fico ecuatorial proyecto TAO www pmel noaa gov est colapsando en el extremo este Takah2. para cubrir toda la superficie oce nica del globo terrestre el sat lite realiza 254 pasadas trayectorias cada diez d as terminadas las cuales repite el ciclo en la toma de datos 140E 21 18 15 12 9 6 3 0 MAY2013 JUN2013 pr E AA JUL2013 a A TT AUG2013 E Ex Z i a ie a ES e O CAE O a RS REE 0CT2013 4 F SE ON ES me F AT 160E 180 160W 140W 120 Figura 1 Anomal a del nivel del mar cm calculada por JASON 2 en los puntos a largo del Pac fico ecuatorial en donde el Con respecto a los productos del nivel 2 L2 JASON 2 los agrupa en 1 Operational Geophysical Data Record OGDR el cual se caracteriza por la disponibilidad de la informaci n en tiempo real 3 5 horas 2 Interim Geophysical Data Record IGDR que proporciona datos con un retraso de un d a y 3 Geophysical Data Record GDR el cual despu s haber aplicado un control de calidad coloca la informaci n con una demora de aproximadamente 60 d as En esta primera etapa de generaci n de productos alternativos el IGP ha procesado la informaci n de anomal a del nivel del mar de JASON 2 en tiempo real OGDR para crear un diagrama Longitud vs Tiempo a lo largo del Pac fico ecuatorial de la siguiente manera 1 Se seleccion solamente la informaci n de la anomal a del nivel del mar que pasa por la l nea ecuatorial a la cual se le rest el promedio que va desde el 01 de junio de 2009 hasta el 31 de diciembre de 2013 Adic
3. n de GDR con la de OGDR y tener un producto temporalmente m s largo el cual se inicie en el a o 2008 Asimismo se espera calcular usando la proyecci n meridional de la onda Kelvin la contribuci n exacta de dicha onda sobre el nivel del mar a lo largo de las trayectorias de los sat lites Referencias Boulanger J P y C Menkes 1995 Propagation and reflection of long equatorial waves in the Pacific Ocean during 1992 1993 El Ni o J geophysical Research 100 C12 25 041 25 059 Takahashi K R Martinez A Montecinos B Dewitte D Guti rrez and E Rodriguez Rubio 2014a Regional applications of observations in the eastern Pacific Western South America TPOS 2020 Whitepaper 8a Takahashi K K Mosquera D Pareja J Reupo y J Aparco 2014b Monitoreo del Pac fico ecuatorial Bolet n T cnico Generaci n de modelos clim ticos para el pron stico de la ocurrencia del Fen meno El Ni o Vol 1 No 3 Marzo Instituto Geof sico del Per 4 Similar procedimiento se aplica en Mosquera et al The Central Pacific intraseasonal equatorial Kelvin wave enviado a Joumal Geophysical Research Oceans para observar el cambio de las caracter sticas de la onda Kelvin ecuatorial intra estacional cuando cruza la longitud 120 W httpo ioc unesco org ndex php option com_oegtask viewDocumentRecord8 docID 13044 Bolet n T cnico Vol 1 N 4 Abril del 2014
4. ashi et al 2014a Takahashi et al 2014b por problemas principalmente presupuestales Como consecuencia el seguimiento de las ondas Kelvin se ha dificultado Por este motivo el Instituto Geof sico del Per est implementando productos alternativos para la monitorizaci n de las ondas Kelvin usando otras fuentes de datos Takahashi et al 2014b A continuaci n se muestran los avances conseguidos con los datos de altimetr a de JASON 2 El sat lite de altimetr a JASON 2 lanzado en el a o 2008 es la continuaci n cient fica de los proyectos Topex Poseidon y JASON 1 que son parte de la misi n topogr fica de la superficie oce nica Ocean Surface Topography Mission OSTM JASON 2 es un proyecto de cooperaci n entre cuatro agencias internacionales Centre National d Etudes Spatiales CNES National Aeronautics and Space Administration NASA la European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites EUMETSAT y la National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA Entre sus caracter sticas b sicas JASON 2 sigue una rbita terrestre a 13 336 km de altitud y tiene una cobertura del globo que abarca desde 66 N a 66 S de latitud explorando el 95 de las regiones oce nicas sin hielo Es importante se alar que JASON 2 tiene una precisi n de 3 4 cm en las mediciones del nivel del mar y se espera que en el futuro se logre un valor de 2 5 cm con un nuevo proyecto denominado JASON 3 Finalmente
5. iente de la l nea azul de la Figura 3 cuyo valor es 0 5 d a grado que es equivalente a 1 2 6 m s donde 2 6 m s se encuentra dentro del rango de la velocidad te rica de la onda Kelvin del primer modo barocl nico Mosquera K Pareja D y Takahashi K JUL2013 JUL2013 AUG2013 44 m AUG2013 SEP2013 AAN hSEP2013 OCT2013 EL OCT2013 NOV2013 F Nov2013 DEC2013 DEC2013 JAN2014 JAN2014 FEB2014 t FEB2014 MAR2014 F MAR2014 APR2014 E APR2014 MAY2014 MAY2014 JUN2014 JUN2014 JUL2014 JUL2014 140E 160E 180 21 18 15 12 9 6 3 0 3 6 9 12 15 18 21 Figura 4 En colores se representa la anomal a del nivel del mar de JASON 2 suavizada a lo largo de la l nea de m xima correlaci n retrasada ver Figura 3 Las l neas diagonales blancas y grises representan la evoluci n caracter stica de una onda Kelvin oce nica ecuatorial de velocidad 2 6 ms ver texto y Figura 3 Boulanger y Menkes 1995 Este resultado permite establecer un diagrama con l neas diagonales las cuales se muestran en la Figura 4 en color blanco y gris que indican la evoluci n te rica en el tiempo y espacio de una onda Kelvin con una velocidad igual a 2 6 m s Kelvingrama ecuatorial para c 2 6 m s Este producto permitir tener una idea de cu ndo debe llegar una onda Kelvin al extremo este una vez que se observa en los datos de nivel del mar de JASON 2 Para el futuro se espera juntar la informaci
6. ionalmente se aplicaron algunas condiciones para eliminar valores extra os Fig 1 Es importante se alar que la informaci n de OGDR tuvo una disminuci n brusca del valor promedio en julio de 2012 este cambio que es una correcci n se debe a que se detect un error de altimetr a luego del lanzamiento del sat lite Shailen Desai NASA comunicaci n personal Para poder utilizar la informaci n completa se tuvo que restar 17 8 cm a los valores anteriores al 31 de julio de 2012 Los resultados muestran que la correcci n es buena MAY2013 JUN2013 JUL20134 AUG2013 SEP2013 0CT20134 NOV2013 DEC2013 4 JAN2014 FEB2014 MAR2014 W 100W 80W 140 160E 180 3 6 9 12 15 18 21 alt metro obtiene la informaci n Para mayor detalle ver el manual de usuario que se encuentra en el siguiente enlace ftp podaac ftp jpl nasa gov allData ostm preview L2 GPS OGDR docs userhandbook pdf Para mayor informaci n https sealevel jpl nasa gov missions jason3 3La informaci n de OGDR est disponible del 30 de mayo de 2009 al d a de ho
7. sado en este patr n se seleccionan los valores m ximos de la correlaci n en cada punto de la direcci n zonal los mismos que luego se someten a un ajuste de m nimos cuadrados para obtener una recta en la cual se har el suavizado o interpolaci n de la informaci n l nea azul Fig 3 Los resultados del proceso de suavizado a lo largo de una diagonal de pendiente 0 5 d a grado se muestran en la Figura 4 Correlaci n retrasada de la anomal a del nivel del mar de JASON 2 colores y maxima correlaci n ajustada a una recta l nea azul 50 z404 30 20 Hi baai dias O sa aE 30H pit OE CEEE E csi A a i Eo 5 1408 TI 150 160W 140W 1200 100W 80W al 0 5 0 55 0 6 0 65 0 7 0 75 0 8 0 85 0 9 Figura 3 Correlaci n retrasada de la anomal a del nivel del mar de JASON 2 con respecto al punto 140 W y la regi n que va desde 160 E hasta 80 W en colores La l nea recta de color azul representa el ajuste por m nimos cuadrados de los valores de la m xima correlaci n en cada punto del Pac fico ecuatorial entre 160 E y 80 W y tiene como pendiente el valor absoluto de 0 5 d a grado 1 2 6 m s donde 2 6 m s 1 es una cantidad equivalente a la velocidad te rica de la onda Kelvin del primer modo barocl nico Boulanger y Menkes 1995 Como se mencion arriba el patr n que se observa en la Figura 3 debe ser el caracter stico de la onda Kelvin Para corroborar esto se us nuevamente la pend
8. y PPR El Ni o IGP E 21 18 15 12 9 6 3 0 3 6 9 12 15 18 21 160W 140W 120W 100W 80W Figura 2 Similar a la Figura 1 pero para la informaci n de la anomal a del nivel del mar cm interpolada linealmente en el tiempo Altimetria satelital para el monitoreo de la onda Kelvin ecuatorial en el Oc ano Pac fico 2 Con la informaci n corregida se aplic una interpolaci n lineal en el eje del tiempo aprovechando que el alt metro vuelve a obtener informaci n del mismo punto luego de 10 d as Fig 2 3 Se calcul una correlaci n retrasada de la anomal a del nivel del mar de JASON 2 con respecto al punto 140 W y la regi n que va desde 160 E hasta 80 W Este c lculo se aplic considerando que la principal variabilidad del nivel del mar en el Pac fico ecuatorial se debe a la presencia de la onda Kelvin la cual tiene una se al coherente que se inicia en el oeste y concluye en el este en un tiempo posterior Por lo tanto un a mejor suavizado interpolaci n no solo debe incluir la informaci n de la direcci n zonal sino tambi n la del eje temporal El resultado de la correlaci n se aprecia en la Figura 3 la cual seg n hemos indicado arriba debe ser el patr n caracter stico de la onda Kelvin ecuatorial en el producto de la anomal a del nivel del mar de JASON 2 para el periodo 2009 2014 en el eje Longitud Tiempo Ba
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