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1. Inverse estuaries in West Africa : evidence of the rainfall recovery ?

Author

Ange-Bouramanding Diedhiou, Victor Mendy, Julien Andrieu, Awa Diop, Djiby Sow, Yancouba Sané, Mamadou Thior, Jean-Pierre Vandervaere, Arame Dièye, Bamol Ali Sow, Jean-Pierre Montoroi, Safietou Soumaré, Yasmin Bouaita, Marie-Jeanne Senghor, Luc Descroix, Saloum Coly, Alexandre Badiane, Sylvie-Paméla Manga, Bakary Faty, Joseph Mingou, Eric Machu, Boubacar Demba Ba, ORSTOM, Université Assane SECK de Ziguinchor (UASZ), Laboratoire d'Algèbre, de Cryptologie, de Géométrie Algébrique et Applications (LACGAA), Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD), Patrimoines Locaux et Gouvernance (PALOC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Patrimoines locaux, Environnement et Globalisation (PALOC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU), Patrimoines et Territoires de l'eau (LMI PATEO), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université de Lorraine - UFR Sciences humaines et sociales - Metz (UL UFR SHS), Université de Lorraine (UL), LMI ECLAIRS, Ecole polytechnique de Thiès, Ecole Polytechnique de Thiès, Université Côte d'Azur (UCA), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Direction de la Gestion et la Planification des Ressources en Eau (DGPRE), Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES Paris ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Études des Structures, des Processus d’Adaptation et des Changements de l’Espace (ESPACE), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Sorbonne Université (SU)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), and UFR Sciences humaines et sociales - Metz [Université de Lorraine] (UL UFR SHS)

Subjects
Wet season, lcsh:Hydraulic engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Geography, Planning and Development, drought, 010501 environmental sciences, Aquatic Science, water salinity, 01 natural sciences, Biochemistry, West africa, lcsh:Water supply for domestic and industrial purposes, lcsh:TC1-978, Dry season, West Africa, 14. Life underwater, mangrove 1 Problematics, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Hydrology, lcsh:TD201-500, geography, mangrove, geography.geographical_feature_category, Estuary, 15. Life on land, 6. Clean water, State of the Art, Salinity, Fresh water, 13. Climate action, inverse estuaries, Period (geology), Environmental science, Mangrove
Abstract

In West Africa, as in many other estuaries, enormous volumes of marine water are entering the continent. Fresh water discharge is very low, and it is commonly strongly linked to rainfall level. Some of these estuaries are inverse estuaries. During the Great Sahelian Drought (1968&ndash, 1993), their hyperhaline feature was exacerbated. This paper aims to describe the evolution of the two main West African inverse estuaries, those of the Saloum River and the Casamance River, since the end of the drought. Water salinity measurements were carried out over three to five years according to the sites in order to document this evolution and to compare data with the historical ones collected during the long dry period at the end of 20th century. The results show that in both estuaries, the mean water salinity values have markedly decreased since the end of the drought. However, the Saloum estuary remains a totally inverse estuary, while for the Casamance River, the estuarine turbidity maximum (ETM) is the location of the salinity maximum, and it moves according to the seasons from a location 1&ndash, 10 km downwards from the upstream estuary entry, during the dry season, to a location 40&ndash, 70 km downwards from this point, during the rainy season. These observations fit with the functioning of the mangrove, the West African mangrove being among the few in the world that are markedly increasing since the beginning of the 1990s and the end of the dry period, as mangrove growth is favored by the relative salinity reduction. Finally, one of the inverse estuary behavior factors is the low fresh water incoming from the continent. The small area of the Casamance and Saloum basins (20,150 and 26,500 km&sup2, respectively) is to be compared with the basins of their two main neighbor basins, the Gambia River and the Senegal River, which provide significant fresh water discharge to their estuary.

Published
2020

2. Do SST gradients drive the monthly climatological surface wind convergence over the tropical Atlantic?

Author

Diakhaté , Moussa, Lazar , Alban, De Coëtlogon , Gaëlle, Gaye , Amadou, Laboratoire de Physique de l'Atmosphère et de l'Océan Siméon Fongang (LPAO-SF), École Supérieure Polytechnique de Dakar (ESP), Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), 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), 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), Processus de la variabilité climatique tropicale et impacts (PARVATI), 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)-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)), TROPO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), PDI-MSC, International Joint Laboratory LMI ECLAIRS, European Project: 603521,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2013-two-stage,PREFACE(2013), 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)-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)), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique de l'Atmosphère et de l'Océan Siméon Fongang ( LPAO-SF ), Université Cheikh Anta Diop ( UCAD ), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques ( LOCEAN ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Processus de la variabilité climatique tropicale et impacts ( PARVATI ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales ( LATMOS ), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and European Project : 603521,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2013-two-stage,PREFACE ( 2013 )

Subjects
surface convergence budget, tropical Atlantic, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, [ SDU.STU.CL ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, ITCZ, SST
Abstract

International audience; This article presents a climatological study of the tropical Atlantic surface wind convergence, one of the main drivers of the marine intertropical convergence zone (ITCZ) precipitations, including coastal northeastern Brazilian and West African rainfalls. Climatological monthly mean surface wind convergence budget, as well as that of their month-to-month variations, is analysed over the 2000–2009 decade, using ocean–atmosphere reanalyses and satellite-derived data sets. Sea surface temperature (SST) influence is particularly investigated via comparison of its Laplacian with that of sea level pressure. Results for monthly means reveal that the Lindzen-Nigam paradigm does hold in regions of deep convection but only on their flanks. In deep convection regions, the budget analysis suggests the entrainment due to elevated heating by cumulus convection as the leading term. Elsewhere, over the ‘open ocean ITCZ’ meridional flanks, as well as over the ‘coastal one’ (Gulf of Guinea and northeastern Brazilian coasts), the pressure contribution is positive and largely dominated by its component below the boundary layer closely related to the SST. Horizontal advection is also found important over these areas, but with the pressure as the first-order driver. Otherwise, month-to-month variations of ITCZ are controlled by the geostrophy within the pressure contribution tightly dominated by the free tropospheric component.

Published
2018

3. Intraseasonal variability of tropical Atlantic sea‐surface temperature: air–sea interaction over upwelling fronts

Author

Malick Wade, Moussa Diakhaté, Amadou Thierno Gaye, Gaëlle de Coëtlogon, Alban Lazar, Laboratoire de Physique de l'Atmosphère et de l'Océan Siméon Fongang (LPAO-SF), École Supérieure Polytechnique de Dakar (ESP), Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD), 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), ESTER - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Processus de la variabilité climatique tropicale et impacts (PARVATI), 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)-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)), IRD (Institut de Recherche pour le Développement), UPMC (Université Pierre et Marie Curie), LMI ECLAIRS, European Union, 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 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)-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))

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-AO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Atmospheric and Oceanic Physics [physics.ao-ph], intraseasonal variability, Atmospheric Science, Air-sea interaction, 010504 meteorology & atmospheric sciences, tropical Atlantic, 010505 oceanography, Equator, Tropical instability waves, Tropical Atlantic, 01 natural sciences, Sea surface temperature, symbols.namesake, Oceanography, 13. Climate action, Anticyclone, Climatology, air-sea interaction, symbols, Upwelling, Antarctic oscillation, Kelvin wave, Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

International audience; Tropical Atlantic Sea Surface Temperatures (SSTs) maximum Intra-Seasonal Variability (ISV) and their interaction with local surface winds are investigated applying statistical analysis to observations and to a recent coupled reanalysis over the 2000–2009 decade. Five cores of strong ISV emerge, with standard deviation reaching about 1°C in frontal areas of the three main upwelling systems: equatorial, Angola-Benguela and Senegal-Mauritania (the southern side of the Canary upwelling). West of 10°W along the equator, a 20-60-day peak caused by tropical instability waves is shown to generate surface wind anomalies through the adjustment of the horizontal surface pressure gradient in addition to the modification of near-surface atmospheric stratification. East of 10°W along the equator, an intense biweekly oscillation increases the ocean and atmosphere ISV. In the two coastal upwelling fronts, intraseasonal SST anomalies resemble each other. They are shown to be influenced by coastal Kelvin waves in addition to large-scale wind forcing. Over the Angola-Benguela upwelling, coastal wind bursts controlling the SST ISV are associated with anomalously strong pressure patterns related to the Madden-Julian Oscillation, the St. Helena anticyclone, and the Antarctic Oscillation. In the Senegal-Mauritania upwelling, the wind anomalies mainly linked to the Azores anticyclone in the southern front during November to May appear to be connected to the Saharan heat low in the northern front from June to September. In all five regions and as expected for such upwelling regimes, vertical oceanic mixing represents the dominant term in the mixed-layer heat budget. In the equatorial band, as found in previous studies, horizontal advection is equally important, while it appears surprisingly weak in coastal fronts. Finally, a striking result is the general lack of surface wind signal related to the SST ISV in the coastal upwellings.

Published
2015

4. A model study of the seasonality of sea surface temperature and circulation in the Atlantic North-eastern Tropical Upwelling System

Author

Saliou eFaye, Alban eLazar, Bamol Ali Sow, Amadou Thierno Gaye, Laboratoire de Physique de l'Atmosphère et de l'Océan Siméon Fongang (LPAO-SF), École Supérieure Polytechnique de Dakar (ESP), Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire d'Océanographie, des sciences de l'environnement et du climat [Sénégal] (LOSEC), Université Assane SECK de Ziguinchor (UASZ), Centre de Recherche Oceénographique Dakar-Thiaroye (CRODT/ISRA), Dakar-Sénégal LMI ECLAIRS, European Project: 603521,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2013-two-stage,PREFACE(2013), 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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and 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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)

Subjects
Mixed layer, Materials Science (miscellaneous), Biophysics, General Physics and Astronomy, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Tropical Atlantic, Ocean gyre, Earth Science, 14. Life underwater, Physical and Theoretical Chemistry, Mathematical Physics, geography, geography.geographical_feature_category, Intertropical Convergence Zone, Ocean current, modeling, Ocean general circulation model, Expérimentations et Approches Numériques, lcsh:QC1-999, SST, Sea surface temperature, upwelling, Oceanography, observations, 13. Climate action, Environmental science, Upwelling, circulation, heat budget, lcsh:Physics
Abstract

The climatological seasonal cycle of the sea surface temperature (SST) in the north-eastern tropical Atlantic (7-25°N, 26-12°W) is studied using a mixed layer heat budget in a regional ocean general circulation model. The region, which experiences one of the larger SST cycle in the tropics, forms the main part of the Guinea Gyre. It is characterized by a seasonally varying open ocean and coastal upwelling system, driven by the movements of the intertropical convergence zone (ITCZ). The model annual mean heat budget has two regimes schematically. South of roughly 12°N, advection of equatorial waters, mostly warm, and warming by vertical mixing, is balanced by net air-sea flux. In the rest of the domain, a cooling by vertical mixing, reinforced by advection at the coast, is balanced by the air-sea fluxes. Regarding the seasonal cycle, within a narrow continental band, in zonal mean, the SST early decrease (from September, depending on latitude, until December) is driven by upwelling dynamics off Senegal and Mauritania (15°-20°N), and instead by air-sea fluxes north and south of these latitudes. Paradoxically, the later peaks of upwelling intensity (from March to July, with increasing latitude) essentially damp the warming phase, driven by air-sea fluxes. The open ocean cycle to the west, is entirely driven by the seasonal net air-sea fluxes. The oceanic processes significantly oppose it, but for winter north of ~18°N. Vertical mixing in summer-autumn tends to cool (warm) the surface north (south) of the ITCZ, and advective cooling or warming by the geostrophic Guinea Gyre currents and the Ekman drift. This analysis supports previous findings on the importance of air-sea fluxes offshore. It mainly offers quantitative elements on the modulation of the SST seasonal cycle by the ocean circulation, and particularly by the upwelling dynamics. Keywords: SST, upwelling, circulation, heat budget, observations, modeling

Published
2015

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