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Intra‐ and Inter‐Annual Variability of North Brazil Current Rings Using Angular Momentum Eddy Detection and Tracking Algorithm: Observations From 1993 to 2016

Authors :
Aroucha, L. C.
Veleda, D.
Lopes, F. S.
Tyaquiçã, P.
Lefèvre, N.
Araujo, M.
Laboratory of Physical, Coastal and Estuarine Oceanography (LOFEC)
Federal University of Pernambuco [Recife]
Austral, Boréal et Carbone (ABC)
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)-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))
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)
Center for Risk Analysis and Environmental Modeling - CEERMA. Federal University of Pernambuco, Recife, PE, Brazil.
European Project: 817578,TRIATLAS(2019)
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)
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)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
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)
Source :
Journal of Geophysical Research: Oceans, Journal of Geophysical Research. Oceans, Journal of Geophysical Research. Oceans, 2020, 125 (12), pp.e2019JC015921. ⟨10.1029/2019JC015921⟩, Journal of Geophysical Research. Oceans, Wiley-Blackwell, 2020, 125 (12), ⟨10.1029/2019JC015921⟩
Publication Year :
2020

Abstract

International audience; In order to investigate intra- and inter-annual variability of North Brazil Current (NBC) rings, angular momentum eddy detection and tracking algorithm (AMEDA) was used for identification of their occurrence, trajectories, and parameters. Based on 24 years (1993–2016) of geopotential height and geostrophic current fields reanalysis data from ARMOR 3D (¼°), we identified an average rate of five NBC rings shed by year. The rings present an average lifetime of 15.3 (±5.4) weeks, average speed based radius ($R_{max}$) of 139.8 (±23.6) km, and mean sea surface height anomaly (SSHa) of 9.4 (±4.0) cm. The mean observed maximum azimuthal velocity ($V_{max}$) was 0.27 (±0.08) m/s, while the averaged Rossby number (Ro) value was 0.08 (±0.04) and averaged kinetic energy (KE) was of 255.3 (±154.8) cm2 /s2 . NBC rings have larger dimensions, rotate faster, live less, and transfer more energy in boreal winter months. In contrast, those shed during boreal summer and early fall last longer, have smaller diameters and carry less energy. Besides, the analysis of ring merging pointed that the interaction between NBC rings generated a significantly increase in ring energy (52%), and velocity (22%). Finally, we observed the vertical anomalies temperature and salinity profiles, which indicated a thermocline deepening and sinking of coastal and tropical waters due to NBC rings downwelling. This study emphasizes the robustness and efficiency of AMEDA for studying rings in the ocean and further theorizes possible impacts of NBC ring on ocean physical and biogeochemical features in the Western Tropical North Atlantic.

Details

ISSN :
21699275 and 21699291
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Geophysical Research: Oceans
Accession number :
edsair.doi.dedup.....1c9452960b52972509dc1c13ab463ad5
Full Text :
https://doi.org/10.1029/2019jc015921