On an impact of horizontal inhomogeneity of sea surface temperature in the upwelling vicinity on the tangential wind stress

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The influence of the horizontally – inhomogeneous ocean surface temperature (SST) field in the vicinity of a coastal upwelling (belonging to the Eastern boundary upwelling systems) on the regional characteristics of the wind stress field is analyzed. It is shown that the change in the turbulent regime of the near-surface boundary layer of the atmosphere during the transition from the upwelling region with a relatively low SST to a warmer offshore zone is the main mechanism determining the influence of spatial inhomogeneity of SST in the vicinity of upwelling on the tangential wind stress and its vorticity. It is concluded that modern satellite data and atmospheric re-analyses highly likely underestimate the magnitude of the vorticity of the tangential wind stress and its contribution to the total upward moving rates of the subsurface layers in the vicinity of upwellings of the type under consideration.

About the authors

A. B. Polonsky

Institute of Natural-Technical Systems

Email: apolonsky5@mail.ru
Sevastopol, Russia

References

  1. Полонский А.Б., Серебренников А.Н. Интенсификация крупномасштабных апвеллингов в Атлантическом и Тихом океанах при современных климатических условиях // Доклады РАН. 2020. Т. 492. № 2. С. 105–110.
  2. Bakun A., Field D.B., Redondo-Rodriguez A. et al. Greenhouse Gas, Upwelling-Favorable Winds, and the Future of Coastal Ocean Upwelling Ecosystems // Global Change Biology. 2010. V. 16. № 4. P. 1213–1228. https://doi.org/10.1111/j.1365–2486.2009.02094.x
  3. Polonsky A. The Ocean’s Role in Climate Change. Cambridge Scholars Publishing, Newcastle. UK. 2019. 294 p.
  4. Seabra R., Varela R., Santos A.M. et al. Reduced Near-shore Warming Associated With Eastern Boundary Upwelling Systems // Front. Mar. Sci. 2019. V. 6. P. 104. https://doi.org/10.3389/fmars.2019
  5. Varela R., Álvarez I., Santos F. et al. Has Upwelling Strengthened along Worldwide Coasts over 1982–2010? // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 10016. https://doi.org/10.1038/ srep10016
  6. Samelson R.M., O’NeilL L.W., Chelton D.B. et al. Surface Stress and Atmospheric Boundary Layer Response to Mesoscale SST Structure in Coupled Simulations of the Northern California Current System // Monthly Weather Review. 2020. V. 148. P. 259–286. https://doi.org/10.1175/MWR-D-19-0200.1
  7. Seo H., O’Neill L.W., Bourassa M.A. et al. Ocean Mesoscale and Frontal-Scale Ocean–Atmosphere Interactions and Influence on Large-Scale Climate: A Review // J. of Climate. 2023. V. 36. P. 1981–2013.
  8. Chelton D.B., Schlax M.G., Freilich M.H. et al. Satellite measurements reveal persistent small-scale features in ocean winds // Science. 2004. V. 303. P. 978–983. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-0982.1
  9. Hashizume H., Xie S.-P., Fujiwara M. et al. Direct Observations of Atmospheric Boundary Layer Response to SST Variations Associated with Tropical Instability Waves over the Eastern Equatorial Pacific // J. of Climate. 2002. V. 15 (23). P. 3379–3393. https://doi.org/10.1175/1520-0442(2002)015<3379:DOOABL>2.0.CO;2
  10. Ekman V.W. On the influence of the Earth’s rotation on ocean currents // Arch. Math. Astron. Fysik. 1905. Bd. 2. H. 1/2. № 11. P. 1–52.
  11. Akerblom F. Rechercher sur les courants le plus bas de l’atmosphere au-dessus de Paris. Nova Acta, Regic Societatis Scientarum // Upsala Ser. IV. 1908. V. 2. № 2. Р. 203–251.
  12. Полонский А.Б. Горизонтально-неоднородный деятельный слой океана и его моделирование. Обнинск: Изд-во ВНИИГМИ-МЦД, 1989. 234 с.
  13. Bykov Ph.L., Gordin V.A. Complex turbulent exchange coefficient in Akerblom–Ekman model // Journal of Inverse and Ill-posed Problems. 2024. V. 32. № 2. Р. 199–211. https://doi.org/10.1515/jiip-2021-0039
  14. Монин А.С., Яглом А.М. Статистическая гидромеханика. Т. 2. М.: Наука, 1967. 720 с.
  15. Mellor G.L., Durbin P.A. The structure and dynamics of the ocean surface mixed layer // J. Phys. Oceanogr. 1976. V. 5 (4). P. 718–728.
  16. Mellor G.L., Yamada T. Development of a turbulent closure model for geophysical fluid problems // Rev. of Geophysics. 1982. V. 20. P. 851–875.
  17. Emery W.J., Lee W.G., Magaard L. Geographic and Seasonal Distributions of Brent – Vaisala Frequency and Rossby Radii in the North Pacific and North Atlantic // J. Phys. Oceanog. 1984. V. 14 (2). P. 94–317.
  18. Kara A.B., Wallcraft A.J., Barron C.N. et al. Accuracy of 10 m Wind Speeds from Satellites and NWP Products Near Land–Sea Boundaries // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. Is. C10. https://doi.org/10.1029/2007JC004516
  19. Hilburn K.A., Meissner T., Wentz F.J. et al. Ocean vector winds from WindSat two-look polarimetric radiances // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2016. V. 54. P. 918–931. https://doi.org/10.1109/TGRS.2015.2469633
  20. Полонский А.Б., Серебренников А.Н. Долгопериодные тенденции интенсивности восточных пограничных апвелинговых систем по различным спутниковым данным. Ч. 1: Атлантические апвеллинги // Исследования Земли из космоса. 2021. № 5. C. 31–45. https://doi.org/10.31857/S0205961421050079

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».