AMPLIFICACIÓN DE LA CASCADA DIRECTA DE ENERGÍA CINÉTICA POR EL ACOPLAMIENTO OCÉANO-ATMÓSFERA
La interfaz aire-mar es un componente clave del sistema climático de la Tierra, ya que ahí ocurre el intercambio de momento, calor, masa y gases entre el océano y la atmósfera. Estos intercambios, gobernados por procesos físicos, químicos y biológicos, suceden a diferentes escalas temporales y espaciales. En este estudio buscamos comprender como los vientos superinerciales, es decir, aquellos con frecuencias mayores a la frecuencia inercial, generados por el acoplamiento océano-atmósfera, impactan al intercambio de energía cinética entre escalas espaciales. Para ello, realizamos un análisis comparativo en el espacio físico y espectral entre dos simulaciones globales con resolución espacial de 1/24o y salidas horarias que comparten la misma configuración oceánica, pero se diferencian en dos puntos clave: 1) el acoplamiento océano-atmósfera y 2) las escalas del viento superficial que fuerza al océano. La primera simulación, denominada COAS (Coupled Ocean-Atmosphere Simulation), considera los efectos termodinámicos y mecánicos en el acoplamiento océano-atmósfera, tales que inducen la generación de variabilidad superinercial en el campo de viento. La segunda simulación, la que denominamos Ocean-forced, considera solo el efecto mecánico del acoplamiento océano-atmósfera lo que resulta en una transferencia de energía cinética entre la atmósfera y el océano que puede forzar o amortiguar corrientes a diferentes escalas. Nuestros resultados se enfocan en la región de la extensión de la Corriente de Kuroshio, caracterizada por la presencia de remolinos de mesoescala (100-300 km de diámetro), submesoescala (1-50 km de diámetro) y ondas internas. Dos resultados claves son enfatizados: 1) un incremento en la variabilidad submesoescalar en COAS comparado con Ocean-forced y 2) una amplificación en la amplitud de la cascada directa de energía cinética, por un factor de dos, en la simulación COAS. Al aplicar un filtro dinámico basado en la relación de dispersión de las ondas internas gravitatorias, se logró discriminar dos tipos de movimientos: balanceados (gobernados, principalmente, por el balance geostrófico y de viento gradiente) y de ondas internas. Nuestros resultados revelan que los movimientos balanceados superinerciales son los responsables de la amplificación en la cascada directa de energía cinética en la simulación acoplada, a través de una amplificación en la componente divergente del campo de velocidad.