I T C Z E T S S S- - - - -

S P U R S - 2

A U D R E Y H A S S O N – R E U N I O N I M AG O / I T C Z – 2 J U I N 2 0 1 6

S P U R S - 2 :

1 . M I S S I O N2 . C L I M AT O L O G I E3 . I N T R A S A I S O N N I E R

S P U R S - 2 :

1 . M I S S I O N2 . C L I M AT O L O G I E3 . I N T R A S A I S O N N I E RP I : TO M FA R R A R

C O - P I : A N DY J E S S U P E T L U C R A I N V I L L E

1. CAMPAGNES SPURS-2• Qu’est ce qui gouverne la structure et la

variabilité de la salinité proche de la surface ?

• Ou va l’eau des précipitations ? • Comment l’océan redistribue cette

anomalie depuis l’échelle des pluies(meso) à celle de la fresh pool?

• Quel effet local et non-local peut avoirle flux d’eau douce dans l’océan ?

• Quel est le feedback de la salinité surl’atmosphere ? i.e. interactions fresh pool/warm pool/ ITCZ

SSS

Precipitations

1. CAMPAGNES SPURS-2Rainy Season CruiseArrive : 19 Aug26 Science daysDepart site : 14 Sep

• Installation of 3 moorings• Deployment of Lagrangian assets

• Seagliders• Wavegliders• Mixed Layer Floats• Drifters

• Hydrographic Survey• Ship-based sampling of rain events

• Surface Fluxes• Near-surface salinity and

turbulence • Balloon-based IR camera• Radars

P a g e | 8

Figure A4: Illustration of Lagrangian and Eulerian components of sampling plan.

Hydrographic Survey

The main instruments for the hydrographic survey are:

x Underway CTD: continual sampling enables profiling to 500 m depth every 15 minutes at ship speed of 10 knots (2.5 nm / profile)

x Discrete CTD/LADCP profiles to 1000 m depth at specified locations x Underway ADCP, TSG, Met data

Transit to site: We do not plan to survey during the transit to the 10qN, 125qW mooring deployment site, unless we end up coming due south along the 125qW meridian and then we may deploy the uCTD oppor-tunistically. As noted above, we will take a CTD/LADCP profile at mooring sites to help with calibration as needed.

3 deg x 3 deg Box Survey (Figure A1): We will conduct 56 discrete CTD/LADCP casts to 1000 m depth (~1.5 hours/cast) every 0.5q (84 hours total CTD time). We may deploy the uCTD in between each of the casts. When rain occurs during the survey period, we would suspend the CTD stations (to allow for SSP/balloon deploy) and resume once the rain event ends. We would like to be able to deploy the uCTD while the SSP it being towed, subject to approval by the Captain.

R/V Roger Revelle

1. CAMPAGNES SPURS-2

April 2016 to December 2017

9 cruises, every 2 months for 1.5 years.

Objectives for the Lady Amber: • Deploy surface drifters and floats every 2 months,

• Conduct a light and inexpensive turn-around cruise: Recover, service, and redeploy autonomous instruments

mid-program (Wave Gliders, Seagliders, MLF, etc.)

• Near-surface and atmospheric measurements during regular visits to the site.

• Resilience: Service instruments, replace sensors, recover platforms, etc. as needed throughout program.

Goélette Lady Amber en complément du R/V Revelle

SPURS2.JPL.NASA.GOV

Data

White Paper

S P U R S - 2 :

1 . M I S S I O N2 . C L I M AT O L O G I E3 . I N T R A S A I S O N N I E RAV E C F R E D B I N G H A M E T TO M FA R R A R

2. ZONE SPURS-2Precipitations (mm - GPCP) Salinity (pss - SMOS) Courants (mm.s-1OSCAR )

SPURS-2

Dec

July

Mar

NECNECCEUC

2. ZONE SPURS-2

Etat des lieux de notre connaissance de la climatologie de la zone avec Tom Farrar (SSS, SST, SSH, wind curl etc…) en vue de préparation de la mission de Aout 2016

JULY

201

0-20

14JU

LY 2

011

(La

Nin

a)

Precipitations (mm - GPCP) Salinity (pss - SMOS) Courants (mm.s-1OSCAR )

S P U R S - 2 :

1 . M I S S I O N2 . C L I M AT O L O G I E3 . I N T R A S A I S O N N I E RAV E C F R E D B I N G H A M E T TO M FA R R A R

SPURS-2 central mooring

currents

eddies

May 5th, 2014

Eddies selected by the Okubo-Weiss Threshold of .8 x10-11 (north of 5ºN)NEC Position selected as the maximum westward current (north of 5ºN)

NEC @ ~ 10ºN

NECC Northeastern Tropical Pacific Freshpool

3. INTRASAISONNIER Structures mesuréeslors de SPURS-2

3. INTRASAISONNIERHovermuller entre 9 et 11ºN :

Champs filtrés basés sur les spectres de densité:Entre 50 et 180 joursEntre 3 et 25 º longitude

Propagation des eddies a une vitesse d’environ0.17 m/s (cohérent avec Farrar et Waller 2007)

3. INTRASAISONNIER 5 0 -1 8 0D SURFACE PROCE SSES

Tendance en SSS :• Propagation du signal • Structures “stables”

• Signal Propagatif lié à l’advectionhorizontale. • Vitesse autour de 0.17 m/s

• Structures “stables” dues au flux d’eau douce

[Aquarius SSS]

9-11ºN!"# = % − ' () − * ∙ !,# − - ∙ !.# + 01234*56

Sea Surface Height (Aviso) Meridional Currents (OSCAR)

WestwardPropagation

EastwardPropagation

50-180days

Log10 de la densité duspectre de puissanceen nombre d’onde etfrequence

Observations

3. INTRASAISONNIER

Transformée de Fourier en 2 dimensions

9-11 ºN

Dans la dimension du temps :Y(f)=∫ 𝑦(𝑡)𝑒'()*+,-

. 𝑑𝑡Spectre de puissance :Gyy(f)=

)- 𝑌

∗ 𝑓 𝑌(𝑓)

Sea Surface Height Meridional Currents

50-180days

Observations

3. INTRASAISONNIER

Westward Propagation Eastward P.

Observed SSS Modeled SSS

Aquarius SMOS (v622) ECCO2

Log10 de la densité duspectre de puissanceen nombre d’onde etfrequence

3. INTRASAISONNIER

Expected to be associatedwith eddies

10ºN CROSS POWER SPECTRA COHERENCE :

𝝏𝒕𝑺 and −𝒗𝝏𝒚𝑺

Westward Propagation Eastward P.

SSS Power Spectra

17

Aquarius data Modeled data

Intraseasonal 𝜕,𝑆 variability iscoherent with E-P in stable patterns

Cross-Spectre de puissance :Gyx(f)=

)- 𝑌

∗ 𝑓 𝑋(𝑓)

Cohérence des spectres:

𝛾=> =𝐺=>

𝐺==𝐺>>

3. INTRASAISONNIER

Cohérence des spectres:

𝛾=A> =𝐺=A>

𝐺=A=A𝐺>>

Dans la dimension du temps :Y(f)=∫ 𝑦(𝑡)𝑒'()*+,-

. 𝑑𝑡Xi(f) )=∫ 𝑥C(𝑡)𝑒'()*+,

-. 𝑑𝑡

Y(f)=∑ 𝐻C 𝑓 𝑋C 𝑓 + 𝑁(𝑓)ICJK

y(t)=𝜕,𝑆x1(t)=(E-P)

LM

x2(t)=-(𝑢 O 𝜕=𝑆 + v O 𝜕>𝑆)

!"# = % − ' () − * ∙ !,# − - ∙ !.# + 01234*56

Si on fait l’hypothese que x1 et x2 sont indépendants ainsique leur bruitEt que le bruit est indépendant de la fréquence (premiere hypothese)

Densité spectrale du signal cohérent (idéal) :𝐺QQ 𝑓 = 𝛾=R>

) + 𝛾=S>) 𝐺>> 𝑓

Densité spectrale du bruit au signal :𝐺TT 𝑓 = 1 − 𝛾=R>

) + 𝛾=S>) 𝐺>> 𝑓

3. INTRASAISONNIER!"# = % − ' (

) − * ∙ !,# − - ∙ !.# + 01234*56

Densité spectrale du signal cohérent (idéal) :𝐺QQ 𝑓 = 𝛾=R>

) + 𝛾=S>) 𝐺>> 𝑓

Densité spectrale du bruit au signal :𝐺TT 𝑓 = 1 − 𝛾=R>

) + 𝛾=S>) 𝐺>> 𝑓

• Etudier le signal cohérent• Le ”bruit” contient les erreurs de mesure et les termes non resolus• Ne pas etre dépendant de filtres• A tester sur le modèle (avec du bruit ajouté) puis sur les mesures