Étude de la variabilité saisonnière et interanuelle de la résurgence de la Guajira (Colombie) par analyse de données satellitaires AMI-WIND, SEAWINDS ET AVHRR / Study of the seasonal and interannual variability of the Guajira upwelling (Colombia) based on the analysis of AMI-Wind, SeaWinds and AVHRR satellite data

Petus, Caroline, Garcia Valencia, Carolina, Thomas, Yves François, and Cesaracio, Marcella (2007) Étude de la variabilité saisonnière et interanuelle de la résurgence de la Guajira (Colombie) par analyse de données satellitaires AMI-WIND, SEAWINDS ET AVHRR / Study of the seasonal and interannual variability of the Guajira upwelling (Colombia) based on the analysis of AMI-Wind, SeaWinds and AVHRR satellite data. Télédétection, 7. pp. 143-156.

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Abstract

The Guajira peninsula, located in the North-West of Colombia, is subject to Northern Trade Winds blowing quasi-parallel to the coast all along the year, at the origin of the set up of an upwelling. The study on Guajira upwelling was carried out using remote sensing data. It is based on the use of two databases that cover respectively twenty and fifteen years. The first database is constituted of NOAA AVHRR images from 1985 to 2005, and the second by ERS-1 and 2 AMI-Wind scatterometer data from 1991 to 2000, as well as QuikScat Sea Winds data from 1999 to 2005.The presence of the upwelling can easily be detected on NOAA AVHRR images due to a halo corresponding to lower sea surface temperatures. In order to define the upwelling variability, the speed and direction of the wind, the lowest and mean temperatures, an upwelling index and the upwelling extension were systematically determined along several sections from Guajira and Venezuela coasts to the Haiti and Dominican Republic coasts. On a seasonal scale, the upwelling presence is directly linked to the Northern Trade Winds intensity (which is mainly controlled by the southern movements of the IZTC) and their orientation to the coast. During the wind season, from December to February, the IZTC is located in its extreme Southern position (0-5° S), and the Northern Trade Winds reach their maximum intensity and blow parallel to the coast. Consequently, the upwelling signal, low in December, increases until February when the resurgence intensity and extension are maximum. During the transition season, the Northern Trade Winds weaken and their orientation is mainly in an easterly direction. In parallel, the oceanic response is reduced from March to May when the upwelling is more rarely observed. Although the force of the Northern Trade Winds is highest to the one occurring during the wind season, the resumption of the upwelling is rarely observed during the "Veranillo". Finally, the rain season is accompanied by IZTC migration northwards (10-12° NR), leading to a reduction in the intensity of the Northern Trade Winds from August to October. Then, the winds are less oriented parallel to the coasts of the Guajira and the strength of the minimal wind is insufficient to induce upwelling formation. On an interannual scale, the upwelling shows frequent variations possibly linked to ENSO events in the Pacific. El Niño phenomena result systematically in a reduction in the Northern Trade Winds, the year following their appearance in the Pacific Ocean. This Pacific-Caribbean interconnection is especially illustrated in 1998 by a maximum reduction in the trade winds following the strong El Niño event of 1997. In addition, the weakening of the atmospheric forcing induces a quasi automatic lower upwelling intensity. Conversely, the years following the Niña events of 1996, 1998 and 1999 show a resumption of the Northern Trade Winds intensity and therefore upwelling intensity.

Item ID: 38201
Item Type: Article (Refereed Research - C1)
Keywords: Colombia, Guajira, Northern Trade Winds, upwelling, ENSO, remote sensing, AMI-Wind, SeaWinds, NOAA
Additional Information:

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Abstract (French): La péninsule de la Guajira, localisée à l'extrême nord-ouest de la Colombie, est soumise à l'influence des alizés du nord qui soufflent quasi-parallèlement à la côte tout au long de l'année et sont responsables de la mise en place d'une résurgence. L'étude de la résurgence de la Guajira a été effectuée par exploitation de données satellitaires. Elle s'appuie sur l'utilisation de deux bases de données s'étendant respectivement sur 20 à 15 ans : les images AVHRR de NOAA (1985 à 2005), d'une part, et les données des diffusiomètres AMI-Wind de ERS-1 et 2 (1991 à 2000) ainsi que de SeaWinds de QuikScat (1999 à 2005), d'autre part. La présence de la résurgence est facilement repérable sur les images AVHRR à cause d’une auréole de plus faible température de surface. Afin de caractériser sa variabilité, la vitesse et la direction du vent ainsi que les températures minimale et moyenne, un index de résurgence ainsi que l'extension de la résurgence sont systématiquement déterminées le long de profils s'étendant des littoraux de la Guajira et du Venezuela à ceux d'Haïti et de la République Dominicaine. À l'échelle saisonnière, la mise en place de la résurgence est directement liée à l'intensité des alizés côtiers (contrôlée par le mouvement méridional de la zone intertropicale de convergence – ZITC), combinée à leur orientation par rapport à la côte. Lors de la saison des vents, de décembre à février, la ZITC est localisée à sa position la plus sud (0-5° S), les alizés ont une forte intensité et soufflent parallèlement à la côte. En réponse, le signal de la résurgence, faible en décembre, augmente jusqu’en février où l'intensité et l'extension de la résurgence sont maximales. Pendant la saison de transition, les alizés côtiers faiblissent et leur direction de provenance s’oriente vers l'est. La réponse océanique se réduit en parallèle de mars à mai où la présence de la résurgence devient occasionnelle. Bien que la force des alizés soit supérieure à celle de la saison des vents, la reprise de la résurgence s'observe rarement pendant le « Veranillo ». Enfin, la saison des pluies s'accompagne d'une migration de la ZITC vers le nord (10-12° N), responsable de la diminution de l'intensité des alizés côtiers d'août à octobre. Ils possèdent alors l’orientation la moins parallèle aux côtes de la Guajira et le stress du vent minimal est insuffisant pour construire la résurgence. À l’échelle interannuelle, la résurgence montre de fréquentes variations pouvant être mises en relation avec les évènements de l'El Nino Southern Oscillation (ENSO) du Pacifique. Les phénomènes El Niño se traduisent systématiquement par une diminution des alizés côtiers l’année suivant leur apparition dans l'océan Pacifique. Cette interconnexion Pacifique-Caraïbes est particulièrement bien illustrée, en 1998, par une diminution maximale des alizés faisant suite au fort évènement El Niño de 1997. En réponse à l'affaiblissement du stress atmosphérique, l'intensité de la résurgence se réduit quasi-systématiquement. Au contraire, les années suivant les événements La Niña, de 1996, 1998 et 1999, montrent une reprise de l'intensité des alizés côtiers et en réponse, celle de l'intensité de la résurgence.

ISSN: 1028-7736
Date Deposited: 18 Aug 2015 02:57
FoR Codes: 05 ENVIRONMENTAL SCIENCES > 0502 Environmental Science and Management > 050206 Environmental Monitoring @ 70%
04 EARTH SCIENCES > 0405 Oceanography > 040503 Physical Oceanography @ 30%
SEO Codes: 96 ENVIRONMENT > 9609 Land and Water Management > 960903 Coastal and Estuarine Water Management @ 100%
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