Modo agua

El agua modal se define como un tipo particular de masa de agua , que es casi verticalmente homogénea. ^{[ 1 ]} Su homogeneidad vertical es causada por la convección vertical profunda en invierno. El primer término para describir este fenómeno es agua de 18° , que fue utilizado por Valentine Worthington ^{[ 2 ]} para describir la capa isotérmica en el norte del Mar de los Sargazos que se enfría a una temperatura de aproximadamente 18  °C cada invierno. Luego Masuzawa ^{[ 3 ]} introdujo el concepto de agua modal subtropical para describir la gruesa capa de temperatura de 16–18  °C en el giro subtropical del noroeste del Pacífico Norte, en el lado sur de la Extensión de Kuroshio . La terminología agua modal fue extendida a la gruesa capa cercana a la superficie al norte del Frente Subantártico por McCartney, ^{[ 4 ]} quien identificó y cartografió las propiedades del agua modal subantártica (SAMW). Después de eso, McCartney y Talley ^{[ 5 ]} aplicaron el término agua de modo subpolar (SPMW) a las gruesas capas mixtas cercanas a la superficie en el giro subpolar del Atlántico Norte.

Las distintas masas de agua de modo tienen diferentes mecanismos de formación y erosión. El agua de modo subtropical (STMW) se forma principalmente por subducción , mientras que el agua de modo subtropical (SPMW) se forma principalmente por otros procesos. El agua de modo subtropical (SAMW) se debe a la combinación de subducción y otros procesos. ^{[ 6 ]} El mecanismo de erosión del SPMW es una combinación de mezcla turbulenta y flujo aire-mar. El mecanismo de erosión del STMW probablemente sea el flujo aire-mar. Para la erosión del SAMW, la mezcla turbulenta puede ser el factor principal. ^{[ 7 ]}

Las zonas de formación de aguas modales se caracterizan generalmente por capas mixtas invernales relativamente gruesas en comparación con otras capas mixtas en la misma región geográfica. El Atlántico Norte, el sureste del Océano Índico y el Océano Pacífico presentan las capas mixtas más gruesas, por lo que estas capas gruesas se asocian con las aguas modales subpolares del Atlántico Norte y las aguas modales subantárticas del Océano Austral. También se encuentran capas mixtas relativamente gruesas en las zonas de aguas modales subtropicales cerca de las corrientes de contorno occidentales separadas. ^{[ 8 ]}

Una característica destacada de las aguas modales es su estabilidad en propiedades y ubicaciones, de modo que los investigadores pueden usar conjuntos de datos de todas las décadas para mapear las propiedades centrales aproximadas. ^{[ 9 ]} La estabilidad de las propiedades está vinculada a la mayor escala espacial y la mayor escala temporal del viento y la flotabilidad . Esto no significa que no haya variación en las propiedades del agua modal. Estas variaciones en estas masas de agua cercanas a la superficie, en temperatura, salinidad , densidad y espesor, están vinculadas a cambios en la forzante superficial, aunque en algunos casos la conexión aún no es obvia. Por ejemplo, Suga y Hanawa ^{[ 10 ]} muestran que a medida que avanzan las estaciones, el agua modal se aleja del área de formación y a veces queda permanentemente cubierta.

Para detectar el agua modal podemos usar el valor mínimo en el gradiente vertical de densidad potencial , o equivalentemente en la frecuencia de Brunt-Väisälä . Dado que los perfiles de temperatura son más abundantes y tanto la salinidad como la temperatura son relativamente homogéneas en el agua modal, a veces se utilizan gradientes verticales de temperatura en lugar de la vorticidad potencial o el gradiente vertical de densidad potencial para identificar el núcleo del agua modal. No existen valores específicos de esos gradientes para definir los límites de un agua modal dada. ^{[ 11 ]}

Las aguas modales tienen un gran impacto en la distribución de nutrientes, ya que impiden que los nutrientes de las profundidades oceánicas afloren hacia la zona eufótica . Además, controlan la bomba biológica , que desempeña un papel importante en la absorción de dióxido de carbono . Dinámicamente, las aguas modales también controlan la vorticidad potencial y la baroclinidad en el Atlántico Norte subtropical.