1. A small-scale oceanic eddy off the coast of West Africa studied by multi-sensor satellite and surface drifter data
- Author
-
Angelo Rubino, Saliou Faye, Patrice Brehmer, Pierre-Marie Poulain, Peter Brandt, Dominique Dagorne, Bamol Ali Sow, Morten W. Hansen, Werner Alpers, Alban Lazar, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instrumentation, Moyens analytiques, Observatoires en Géophysique et Océanographie (IMAGO), Laboratoire d'Océanographie, des sciences de l'environnement et du climat [Sénégal] (LOSEC), Université Assane SECK de Ziguinchor (UASZ), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences ,Settore GEO/12 - Oceanografia e Fisica dell'Atmosfera ,Cap-Vert ,Soil Science ,[PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph] ,01 natural sciences ,Small-scale eddy ,Headland ,West Africa ,Photic zone ,Satellite imagery ,14. Life underwater ,Computers in Earth Sciences ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,0105 earth and related environmental sciences ,Remote sensing ,Trade winds ,geography ,geography.geographical_feature_category ,010505 oceanography ,Geology ,Surface drifter ,SST ,Drifter ,Sea surface temperature ,Oceanography ,MODIS ,Eddy ,13. Climate action ,Chlorophyll-a ,Upwelling ,Moderate-resolution imaging spectroradiometer ,Coastal upwelling ,SAR - Abstract
A small-scale oceanic eddy, which was generated in autumn 2011 at the headland of Cap-Vert off the coast of Senegal, West Africa, and then propagated westward into the open North Atlantic Ocean, is studied by multi-sensor satellite and surface drifter data. The eddy was generated after a sudden increase of the trade winds causing an enhanced southward flow and upwelling at the coast of Senegal. After this wind burst event, an extremely nonlinear cyclonic eddy with a radius of about 10 to 20 km evolved downstream of Cap-Vert with Rossby number larger than one. Our analysis suggests that the eddy was generated by flow separation at the headland of Cap-Vert. The eddy was tracked on its way into the open North Atlantic Ocean from satellites over 31 days via its sea surface temperature and chlorophyll-a (CHL) signature and by a satellite-tracked surface drifter. The satellite images show that this small-scale eddy transported nutrients from the upwelling region westward into the oligotrophic North Atlantic thus giving rise to enhanced CHL concentration there. Maximum CHL concentration was encountered few days after vortex generation, which is consistent with a delayed plankton growth following nutrient supply into the euphotic zone within the eddy. Furthermore, the eddy was imaged by the synthetic aperture radar (SAR) onboard the Envisat satellite. It is shown that the radar signatures of cold eddies result from damping of short surface waves by biogenic surface films which arise from surface-active material secreted by the biota in the cold eddy as well as by the change of the stability of the air–sea interface. Highlights: ► Processes during the onset of coastal upwelling off West Africa ► Multi-sensor remote sensing and in-situ observations ► Highly-nonlinear, small scale eddy generation at Cap-Vert ► NRCS reduction in parts of the eddy due to biogenic surface films
- Published
- 2013