Interpolación a Niveles Estándar

Niveles Estándar - Serie de profundidades discretas que están recomendadas para la toma de muestras de agua con botellas oceanográficas o para interpolar para estudios oceánicos. Máximo de 36 medidas por muestreo. Hay 33 niveles estándar recomendados desde la superficie a 5500 metros de profundidad Sverdrup, H. U., M. W. Johnson, and R. H. Fleming, 1942. The Oceans: Their physics, chemistry, and general biology. Prentice Hall, 1060 pp. http://www.ecofoci.noaa.gov/cruiseWeb/Dyson_May2010/CTDimages.html

Otros factores para la interpolación Datos XBT a profundidades no uniformes + datos transmitidos vía satélite usando los puntos de inflexión Puntos de inflexión= puntos de cambio de temperatura > cantidad predeterminada (0.2°C or 0.5°C usually) Figure from http://earthobservatory.nasa.gov/Features/OceanCooling/page3.php

Otros factores para la interpolación Capacidad limitada/alto coste de las transmisiones ARGOS conlleva ciclos de Argo a baja resolución. Migración a Iridium resuelve el problema. Figure from http://www.cornucopia3d.com/purchase.php?item_id=13512

Otros factores para la interpolación Océano Pacífico SST/C T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 TP9 TP10 Profundidades(m) al este de 155°W 1 20 40 60 80 100 120 140 180 300 500 Profundidades(m) en y al oeste de 155°W 25 50 75 100 125 150 200 250 300 500 Boya fija: Senores subsuperficiales a niveles discretos http://www.pmel.noaa.gov/tao/proj_over/mooring.shtml

Las líneas sólidas representan la probabilidad acumulada del espaciado medio de los niveles de profundidad a intervalos de 1m. Las líneas discontínuas hacen referencia a la probabilidad absoluta de ese espaciado.Las líneas de grosor fino, medio y grueso hacen referencia, respectivamente, a CTDs, perfiladores Argo y la combinación de ambos. La resolución vertical es importante para aspectos como el cálculo de la capa de mezcla Helber, R. W. A., Birol Kara, J. G. Richman, M. R. Carnes, C. N. Barron, H. E. Hurlburt, and T. Boyer, 2012 : Temperature versus salinity gradients below the ocean mixed layer J. Geophys. Res. , 117, C05006, doi:10.1029/2011JC007382.

Relativamente pocos muestreos en alta resolución La densidad de perfiles de temperatura y salinidad en cuadrículas de 0.25o (a) observaciones con un espaciado vertical menos de 3m (277161), y b) todos los perfiles (833,995). B Helber, R. W. A., Birol Kara, J. G. Richman, M. R. Carnes, C. N. Barron, H. E. Hurlburt, and T. Boyer, 2012 : Temperature versus salinity gradients below the ocean mixed layer J. Geophys. Res. , 117, C05006, doi:10.1029/2011JC007382.

Difícil reproducir características reales usando interpolación vertical El océano es no lineal Helber, R. W. A., Birol Kara, J. G. Richman, M. R. Carnes, C. N. Barron, H. E. Hurlburt, and T. Boyer, 2012 : Temperature versus salinity gradients below the ocean mixed layer J. Geophys. Res. , 117, C05006, doi:10.1029/2011JC007382.

Interpolación vertical en WOD Reiniger, R. F. and C. F. Ross, 1968. A method of interpolation with application to oceanographic data. Deep-Sea Res., 9, 185-193 Usa cuatro valores en torno al nivel estándar (2 por encima y 2 por debajo) para ajustar la curva. Cuando no hay suficientes puntos por encima/debajo del nivel estándar se usa una interpolación lagrangiana de 3 puntos. Si no se dispone de 3 puntos se usa interpolación lineal. Diseñado para preservar los extremos.

Interpolación vertical en WOD Las Profundidades Observadas deben de estar dentro de una distancia dada del nivel estándar. Las 2 profundidades más cercanas tienen límites más restrictivos que las más alejadas. Si las profundidades no se encuentran dentro de los límites, el valor para el nivel estándar es ‘missing’. Estas restricciones se relajan para datos XT debido a los reportes con los puntos de inflexión. http://data.nodc.noaa.gov/woa/WOA13/DOC/woa13_vol1.pdf

33 Profundidades Estándar (1942)

102 Profundidades Estándar (2013)

Interpolación vertical en WOD Climatological Atlas of the World Ocean 1982 World Ocean Atlas 1994 World Ocean Atlas 1998 World Ocean Atlas 2001 World Ocean Atlas 2005 World Ocean Atlas 2009 33 Niveles estándar superficie-5500m, Sverdrup et al. (1942) 102 Niveles estándar superficie-5500m Resolución más alta, especialmente en los primeros 100m (resolución de 5 m) World Ocean Atlas 2013

Interpolación vertical en WOD Ejecutar ‘olol allstand’ ------------------------------------------------------------------------------ Longitude Latitude Year Month Day Cruise# CC Probe# 5.40 -52.22 1950 1 1 US 902438 Temperature Input Temperature Output 2 266.86 3.598 5 621.35 0.268 8 924.72 4.362 1100 4.954 11 1227.54 5.384 2000 2.066 22 2359.64 0.521 2500 -0.080 3000 -2.221 29 3136.15 -2.804 48 5003.27 -1.267 ------------------------------------------------------- Temperature Statistics 397687 Profiles 16874 Altered Profiles 29048904 Observed Level Readings 8449572 Standard Levels direct substitution 606221 two above one below 86904 two below one above 48131 Reineger Ross 7392343 Linear Interpolation 315974 Fichero standtots.d Fichero standpros.d