Spatio-temporal pattern of Sea Surface Temperature in Northern Iberia Shelf

Debalkie, Henok Mulugeta

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Spatio-temporal pattern of Sea Surface Temperature in Northern Iberia Shelf

Otros títulos:

Analysis of spatiotemporal Patterns of oceanographic variables obtained from Remote Sensing:

Autor(es) y otros:

Debalkie, Henok Mulugeta

Director(es):

González-Quirós Fernández, Rafael; Recondo González, María del Carmen

Palabra(s) clave:

Spatio-temporal

Sea Surface Temperature, R

oceanographic

Empirical Orthogonal Function

Time series analysis

remote sensing

Principal components

MODIS, AVHRR Pathfinder V5

Fecha de publicación:

2014-07-18

Serie:

Máster Universitario en Teledetección y Sistemas de Información Geográfica

Descripción física:

Resumen:

El estudio analiza una serie temporal de datos de temperatura de la superficie del mar (TSM o SST en inglés) procedentes del sensor AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer, en inglés) de los satélites NOAA/NASA, Pathfinder V5, y datos del sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, en inglés) del satélite Aqua, sobre la Plataforma Septentrional Ibérica, cubriendo el periodo 1982-2012. El análisis ha sido realizado a través de una función empírica ortogonal (EOF en inglés) con el fin de poder definir un patrón espacio-temporal, la magnitud de variación estacional, así como la variación interanual de SST. En la Plataforma Septentrional Ibérica (NIS en inglés), la Componente Principal número 1 (Principal Component 1 o PC1, en inglés), representa más de un 90% de la variabilidad de datos., Los loadings muestran una señal cíclica estacional muy fuerte y unos scores espaciales con gradientes conspicuos a lo largo del área de estudio. El patrón temporal ha sido también observado a gran escala en el Sudeste Atlántico Europeo. (SEA en inglés). El análisis de los patrones espaciales indica que la SST en verano en la Plataforma Septentrional Ibérica es baja y se va incrementando a lo largo de la Plataforma Cantábrica, llegando a ser máxima en el interior de la Bahía de Vizcaya. Sin embargo, este proceso se invierte durante el invierno, en que la temperatura es máxima en la Plataforma Septentrional Ibérica y decrece hacia la Plataforma Cantábrica, llegando a ser mínima en el interior de la Bahía de Vizcaya. Ello indica que existe una fuerte variación espacio-temporal de la SST en el área de estudio. Además la comparación entre las dos plataformas NIS y SEA, permite realizar hipótesis sobre la naturaleza de los procesos que probablemente estén gobernando la variabilidad interanual en la NIS, i.e. variaciones similares en ambas áreas podrían corresponder a fuertes procesos de gran escala, mientras que la existencia de diferencias entre NIS y SEA podrían ser indicativas de que están ocurriendo procesos de mesoescala en la propia NIS. Dichos procesos son comentados en los diferentes espacios, signos estacionales así como variaciones interanuales.

Descripción:

A time series analysis of Sea Surface Temperature (SST) data derived from the NOAA/NASA Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) Pathfinder V5 and MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) Aqua data over the Northern Iberia Shelf (NIS) covering the period 1982-2012 was analyzed with Empirical Orthogonal Function (EOF) in order to define the spatial pattern, timing and relative magnitude of seasonal and interannual variability of SST. For the NIS, Principal Component number 1(PC1) accounted for more than 90% of the variability. The loadings showed a strong seasonal cyclic signal and the spatial scores a conspicuous gradient across the area of study. The combination of the pattern of the loadings and the scores reflected spatial differences in the amplitude of the SST seasonal signal. The strong seasonal signal was also observed at a larger scale in the Southeastern European Atlantic (SEA). The analysis of the spatial pattern in the Northern Iberian Shelf (NIS) indicated that SST during summer time at the western Iberian Shelf was lower and it increased along the Cantabrian shelf, becoming maximum at the inner Bay of Biscay. However, this process was reversed in winter, when temperature was maximum at the western Iberian shelf and it decreased towards the Cantabrian shelf and being minimum at the inner Bay of Biscay. This indicates that there existed a strong spatial and temporal variation of SST in the study area. The comparison between the NIS and the SEA allowed hypothesizing about the nature of the processes that may govern interannual variability in the NIS; i.e. similar variability in both areas could corresponded to large scale forcing processes, whereas differences between NIS and SEA could be indicative of the relative importance mesoscale processes in the NIS. The influence that the main mesoscale processes (i.e., coastal upwelling, the Iberian Polar Current, river runoff and the effect of the Bay of Biscay on thermal stratification) on the spatial differences in the seasonal signal and the interannual variability is discussed.