World Ocean Atlas Análisis Objetivo

Cressman, G. P. , 1959. An operational objective analysis scheme. Mon Cressman, G. P., 1959. An operational objective analysis scheme. Mon. Wea. Rev., 87, 329 340

Análisis de Cressman (1959) Método empírico de interpolación lineal Comenzar con un campo incial – y aplicar una corrección en función de un valor observado. Asume que la observación es perfecta (lo que puede no ser cierto) De forma sucesiva, reducir el radio espacial con el objetivo de capturar tanto las escalar grandes como las más pequeñas (método de correcciones sucesivas) Popular en la comunidad operacional en las décadas de los 60 y 70. https://www.atmos.illinois.edu/courses/atmos303-fa08/docs/Lecture_12.pdf

Análisis de Cressman (1959) Método empírico de interpolación lineal Comenzar con un campo incial – y aplicar una corrección en función de un valor observado. Asume que la observación es perfecta (lo que puede no ser cierto) De forma sucesiva, reducir el radio espacial con el objetivo de capturar tanto las escalar grandes como las más pequeñas (método de correcciones sucesivas) Popular en la comunidad operacional en las décadas de los 60 y 70. https://www.atmos.illinois.edu/courses/atmos303-fa08/docs/Lecture_12.pdf

Distribución geográfica semialeatoria de medidas

Anállisis para obtener valores representativos para el centro de las celdas.

Análisis de Barnes (1964) Supone una mejora sobre el análisis de Cressman : – Suprime irregularidades de pequeña escala – Transición más suave en torno al radio efectivo – No se requiere una estimación inicial del campo – Sólo se necesitan 2 ciclos Este método se usa sobre todo cuando no se incluye un modelo en el proceso de análisis https://www.atmos.illinois.edu/courses/atmos303-fa08/docs/Lecture_12.pdf

Tierra Sin datos Problemas en el océano: tierra, regiones con pocos datos

Levitus 1982 Climatological Atlas of the World Ocean Media climatológica de largo alcance calculada a partir de todos los perfiles oceánicos. Cressman (1959) y Barnes (1964) se estaban aplicando a la previsión inmediata de campos atmosféricos Campo inicial(primera estimación) = las medias onales de la cuenca Máscara de tierra– no se calcula en función de los valores de malla tierra/océano El análisis no atraviesa “barreras de no mezcla”

Factor de corrección de Barnes (i,j) – coordenadas de un punto de la malla en las direcciones este-oeste y norte-sur respectivamente; Ci,j – factor de corrección en las coordenadas (i,j); n – el número de observaciones en el área en torno al punto i,j definidas por el radio de influencia; Qs – diferencia entre la media observada y la primera estimación en el puto S del área de influencia; (para r ≤ R; Ws = 0 para r > R); r – Distancia de la observación al punto de la mallat; R - radio de influencia; E = 4.

Radio de influencia

G= Valor analizado F= Primera estimación C= Corrección El campo estimado inicialmente se ve alterado por un factor de corrección que está basado en la media ponderada de todos los valores en la malla dentro del radio de influencia. Tres iteraciones sucesivas con un radio de influencia más pequeño 8 celdas (888 km) 6 celdas (666km) 4 celdas (444 km) (para campos de 1 grado)

El radio de influencia se define para eliminarlas características oceanográficas de baja frecuencia

Cuencas diferentes en el procedimiento de análisis objetivo: Cualquier malla dentro de la misma cuenca puede userse para otra malla en la cuenca. Cualquier otra malla fuera de la misma cuenca puede usarse en otra malla de la cuenca en el caso de que sus números de mezcla son mayores o iguales a cero.

Media anual que se usa como primera estimación de la media estacional. Media estacional se usa como primera estimación de la media mensual. Media de 12 media reemplaza la media annual ( 0-1500m). Media de 4 estaciones reemplaza la media anual (1500 m a 5500m) Media de 3 meses reemplaza la media estacional (0-1500m) Las medias contribuyen a corregir la disparidad de los datos entre meses (menor cantidad de datos en el invierno de cada hemisferio)

Últimos pasos para temperatura y salinidad: Cambiar mínimamente T, S en cada punto de malla pra asegurar la estabilidad ( Jacket and McDougall, 1995) Chequeo del punto de congelación– sin temperaturas por debajo del punto de congelación para una salinidad y presión dada Figure 5: Perfiles verticales de Enero a) temperatura media y b) salinidad media en el período 2005-2012 en la celda de 1 grado centrada en 73.5°N, 15.5°O (línea negra) y los 2 muestreos realizados en la cenda en ese período. En turquesa, el muestreo de una boya derivante en hielo, en gris de un perfilador oceánico. Temperatura y salinidad son conjuntos de datos diferentes, datos diferentes promediados a profundidades diferentes http://data.nodc.noaa.gov/woa/WOA13/DOC/woa13v2_changes.pdf

Historia del World Ocean Atlas Levitus Climatological Atlas of the World (1982): Temperatura y salinidad, axígeno, 33 niveles, data de todos los años World Ocean Atlas 1994: añadimos fosfato, silicatos, nitratos, usamos Barnes (1973; un pase ponderado) World Ocean Atlas 1998: volvemos a Barnes (1964) World Ocean Atlas 2001: añadimos clorofila 0-100 m, 7 niveles) World Ocean Atlas 2005: quitamos clorofila World Ocean Atlas 2009: cinco climatologías decadales:1955-64, 1965-74, 1975-84, 1985-94, 1995-2004 + media decadal (para temperatura y salinidad) World Ocean Atlas 2013: seis climatologias decadales (incluímos 2005-2012) para temperatura y salinidad. Cliatologias a un cuarto de grado de resolución para temperatura y saliniad. 102 niveles estándar para todas las variables

El mayor problema: La falta de datos– las zonas claras < 3 valores dentro del radio de influencia

En el promedio decadal le damos un peso igual a cada década En el promedio decadal le damos un peso igual a cada década. De otra forma habría un sesgo en el Hemisferia Sur hacia el período con datos de Argo.

Chequeo subjetivo: ¿Qué causa esa característica anómala? Salinity Values at 5. Meters deg -239 -238 -237 -236 -235 -234 -233 -232 -231 -230 -229 -228 -227 -226 -225 -224 -223 -222 grid 1201 1202 1203 1204 1205 1206 1207 1208 1209 1210 1211 1212 1213 1214 1215 1216 1217 1218 183 543 | 30.95 31.20 31.10 31.25 31.00 31.44 31.41 31.54 31.73 31.99 32.02 32.23 . 32.12 32.20 32.41 . 31.89| 543 182 542 | 31.17 31.42 31.36 31.13 31.46 31.51 31.43 31.54 31.85 31.95 32.08 32.21 . . . . . . | 542 181 541 | 31.35 31.61 31.42 31.57 31.62 31.60 31.74 31.92 31.91 31.95 32.05 32.26 32.33 32.25 . . . 32.48| 541 180 540 | 31.61 31.49 31.62 31.71 31.70 31.74 31.78 31.90 31.81 32.01 32.32 32.20 32.35 32.31 . 32.49 . 32.68| 540 179 539 | 31.65 31.84 31.82 31.87 31.73 31.88 31.86 32.05 31.99 32.11 32.10 32.15 32.62 32.33 32.71 . 32.63 32.86| 539 178 538 | 32.41 31.78 32.03 31.98 31.94 31.86 31.82 32.34 32.13 32.39 32.30 32.49 . 32.80 . 32.92 . 33.04| 538 177 537 | 32.09 32.03 32.02 32.11 32.14 32.01 32.25 32.17 . . . 32.99 . 33.10 33.40 33.81 33.60 . | 537 176 536 | 32.05 32.01 32.07 32.06 32.13 32.32 32.90 . 32.55 32.61 32.65 . . . 32.90 . 33.72 33.23| 536 175 535 | 32.08 32.13 32.32 32.30 32.67 . 32.50 32.72 32.47 32.40 32.85 33.42 . 32.81 32.96 33.43 . . | 535 174 534 | 32.67 32.87 . 32.55 32.65 . . 34.04 32.02 33.14 . 33.37 . . 32.07 34.34 33.09 33.04| 534 173 533 | 32.97 32.15 . 31.85 . . . . 32.75 . . . . 33.63 33.54 32.65 33.21 33.01| 533 172 532 | 32.90 . . 32.65 . . . 32.71 33.59 33.94 . . . . . 33.16 33.04 33.17| 532 171 531 | . 32.80 35.15 . . 33.07 34.48 . 35.24 34.05 . 33.81 . . . . 33.99 . | 531 170 530 | . 34.87 32.65 . . . . 33.70 35.49 35.47 . 33.84 34.90 . . 34.43 . 33.44| 530 169 529 | . . 33.92 . . . . . . . . . . 34.13 . 34.63 34.15 . | 529 168 528 | . . . . . . . . 35.15 . . . . . . . 34.38 35.20| 528 167 527 | 33.23 35.62 . . . . 33.52 35.57 . . . . . . . 34.60 . . | 527 166 526 | . 35.61 35.59 . 35.78 34.08 35.89 . . . . . . . . 34.33 . . | 526 165 525 | . . . 35.33 34.67 36.28 . . . . 35.88 . 35.72 . . 35.66 34.81 35.58| 525 164 524 | . . . . . . . . . . 35.88 . . . . 35.66 35.81 . | 524 163 523 | . . . . . . . 34.88 . . . . . . . 35.77 . . | 523 162 522 | . . . 35.66 . 35.40 . . . 36.38 . . . . . 36.39 35.90 . | 522 161 521 | . . . . . . 35.49 . . . 36.04 . . 35.80 . . 36.19 . | 521 160 520 | . . . . . . . . 36.57 . . . . 36.58 36.55 . . . | 520 159 519 | . . . . . 36.26 . . . . 36.12 . . . . 36.13 . . | 519 158 518 | 36.38 . . . . . . . . . . . . . . 36.39 . . | 518 157 517 | . . . . . . . . . . . . . . . . . 36.58| 517 156 516 | . . 36.50 . . . . . . . . . 36.38 36.57 . 36.54 36.50 . | 516 155 515 | . . . 36.44 . . . . . . 36.57 . . . . . 36.48 36.53| 515 154 514 | . . . . . . . 36.60 . . . . 36.38 36.52 . 36.47 . . | 514 153 513 | . . 36.51 . 36.40 . . . . . . . 36.52 . . 36.30 36.51 . | 513 152 512 | . . . . 36.59 . . 36.59 36.59 . . . 36.53 . . 36.53 . . | 512 151 511 | 36.57 36.55 . . 36.62 . 36.43 . 36.57 36.51 . . . . 36.56 . 36.55 36.59| 511 150 510 | . 36.59 36.55 . 36.60 . . . 36.58 36.56 . . . . . 36.62 . . | 510 149 509 | . . 36.53 . . . . . . . . . . . . 36.60 . . | 509 148 508 | . . 36.59 36.56 36.46 . . . 36.58 . 36.49 . . . . . . . | 508 147 507 | . 36.59 36.58 . 36.54 . . . . . . . . . . . 36.62 . | 507 146 506 | . . . . 36.40 36.48 . . . . . 36.54 . . . 36.59 . . | 506 145 505 | . . . . . . 36.55 . 36.54 . 36.36 . . 36.57 . . . . | 505 144 504 | . . . 36.55 . . 36.58 36.47 . 36.46 . . . . 36.57 36.53 . . | 504 deg grid Chequeo subjetivo: ¿Qué causa esa característica anómala? Necesidad de investigar, buscar todas las medias en la zona, determinar si es un crucero, un valor o perfil individual, una característica real anómala, un artefacto en el procedimiento de análisis. Mejora los datos de WOD, campo climatologico medio.

Climatologías Regionales one-degree quarter-degree tenth-degree Climatologías Regionales Algunas zonas del océano de interés especial y datos suficientes para obtenerlas en alta resolución

Procedimiento para calcular climatologías en el sistema WOD Calcular medias a 1 grado ‘oclol finalsd’ > Calcular media y desviación estándar > Calcular media y desviación estándar otra vez, excluyendo datos que fallan el test de desviación estándar. > Calcular media y desviación estándar por tercera vez, ecluyendo datos que falan el test sobre la segunda media --------------------------------------------------------------- --- Instructions for Compiling Standard Deviation Statistics -- One Time Period (0) or Time Periods 00-16 (1) 1 Time Period (00 - Annual, 01-12 - Months (01=January) 13-16 - Seasons (13=Winter, [Jan,Feb,Mar]) 17-41 - SemiMonthly(17=Jan1-Jan15) Use Annual Statistics below Certain Level (1) or Not (0) Level to Start Using Annual Statistics 25 ----------------------------------------------------- Anomalies (1) or Full Values (0) EL fichero de instrucciones de finalsd ‘devfile.d’ controla las variables que goiernan la ejecución de finalsd.

Procedimiento para calcular climatologías en el sistema WOD --------------------------------------------------------------------- Choice of Smoother (marked with a one (1)) Shuman Median None Lanczos Cos 1 1 0 0 0 Number of Median Smoothers per Pass 1 Number of Lanczos Gridpoints needed 4 Number of Wavelengths Cutoff by Lanczos Smoother 6 Gridsize (1.00 is 1 degree lat X 1 degree lon gridbox) NOTE: * If value is less than 1.00, one leading zero is necessary 1.00 Read in Weights (0) or Calculate during Analysis (1) Individual Depth (1) or All Depths (0) Depth Level (two digit integer 01-33) ------------------------------------------------------------------- Time (00-41 00 Annual 01-12 Monthly (01=January) 13-16 Seasons (13=Winter) 17-41 SemiMonthly (17=Jan1-15) 00 2. Calcular campos usando análisis objetivo Ejecutar ‘oclol analysis_max El fichero de instrucciones para analysis_max ’anlyfile.d’ controla las variables que gobiernan la ejecución de analylsis_max.

¿Característica real? ¿Datos anómalos? ¿Falta de datos? Procedimiento para calcular climatologías en el sistema WOD 3. Ejecutar los programas de generación de mapas y testeo ‘oap ultranewtb para mapear y testear el área geográfica ‘oap geoarea’ para chequear los perfiles individuales dentro de la celda ‘oap bullseye’ para añadir valores únicos de muestreo a la máscara subjetiva ¿Característica real? ¿Datos anómalos? ¿Falta de datos?

Mejorar la calidad de los datos Procedimiento para calcular climatologías en el sistema WOD 4 Repetir los pasos del 1 al 3 tantas veces como sean necesarias para generar un campo ‘limpio’ Mejorar la calidad de los datos Mejorar el conocimiento de la estructura regional Producir campos climatológicos finales

Procedimiento para calcular climatologías en el sistema WOD 5. Pendiente de completar. Preparar ficheros de datos accesibles, figuras, documentación, y ponerlas a disposición pública