An observational analysis of the eastern tropical Pacific Shallow Meridional Circulation using YOTC data and pilot balloons from Isla del Coco, Costa Rica

Abstract

The low-level circulation of the atmosphere over Isla del Coco has been studied and the presence of a northerly wind at low levels of the atmosphere in the eastern tropical Pacific, in addition to the deep Hadley circulation cell, has been confirmed. Using data from pilot balloons (May 1997 through January 1999, October 2007 through April 2008), the northern flow is between 1 and 5 km high, depending on the time of year, with a maximum speed located between 2 and 3 km above the surface. The generating mechanism of the surface return flow in the Hadley circulation cell has been formulated as a sea breeze, Ekman pumping of the boundary layer, and it could even be a response to the Rossby wave generated by warming in the Chocó region. These results agree with those obtained from the ERA5 reanalysis (January 1979 through December 2020), which show that the southern return cell varies in position and height during the course of the year, with a poorly organized circulation in March and strengthening from July to February. The incorporation of data of low, medium and high cloud cover from Year of the Tropical Convection (boreal summer 2009) evidenced the presence of high-level clouds in the ITCZ region and low-level clouds to the south of the ITCZ, latitudes where the south surface circulation cell is located

Se ha estudiado la circulación de la atmósfera en niveles bajos sobre la Isla del Coco y se ha confirmado la presencia de un viento del norte en los niveles bajos de la atmósfera en el Pacífico Oriental Tropical, además de la celda de circulación profunda de Hadley. Utilizando datos de globos piloto (mayo 1997 a enero 1999, octubre 2007 a abril 2008), el flujo del norte está entre 1 y 5 km de altura, dependiendo de la época del año, con una velocidad máxima situada entre 2 y 3km sobre la superficie. El mecanismo generador del flujo de retorno superficial en la celda de circulación de Hadley ha sido formulado como una brisa marina, bombeo de Ekman de la capa límite, e incluso podría ser una respuesta a la onda de Rossby generada por el calentamiento en la región del Chocó. Estos resultados concuerdan con los obtenidos del reanálisis ERA5 (enero 1979 a diciembre 2020), que muestran que la celda de retorno sur varía en posición y altura a lo largo del año, con una circulación mal organizada en marzo y fortaleciéndose de julio a febrero. La incorporación de datos de nubosidad baja, media y alta del Año de la Convección Tropical (verano boreal 2009) evidenció la presencia de nubes altas en la región de la ZCIT y nubes bajas al sur de la ZCIT, latitudes donde se encuentra la situada la celda de circulación superficial sur.