Los oceanógrafos suelen calcular la circulación oceánica superficial a gran escala a partir de la información satelital del nivel del mar utilizando un concepto llamado "geostrofia". que describe la relación entre los flujos superficiales oceánicos y el gradiente del nivel del mar. En cambio, Los investigadores se basan en los datos de los medidores de corriente en el agua para medir el movimiento a menor escala. Una nueva investigación dirigida por el oceanógrafo de la Universidad de Hawai'i en Mānoa (UHM) Bo Qiu ha determinado a partir de datos de observación la escala de longitud a la que el uso de la altura del nivel del mar ya no ofrece un cálculo confiable de la circulación.

Los procesos de la capa superior del océano disipan el calor, transportan nutrientes e impactan la absorción de dióxido de carbono, lo que hace que la circulación sea un impulsor crítico de la actividad biológica en el océano. El movimiento del agua en el océano está determinado por muchos factores, incluidas las mareas; vientos ondas superficiales; ondas internas, los que se propagan dentro de las capas del océano; y diferencias de temperatura, salinidad o altura del nivel del mar. Adicionalmente, como los sistemas de alta y baja presión que se ven en los mapas meteorológicos de televisión, el océano está lleno de remolinos, masas de agua que se arremolinaban lentamente.

"A medida que las escalas de longitud se reducen de varios cientos de millas a unas pocas decenas de millas, descubrimos el punto en el que el equilibrio geostrófico deja de ser válido, lo que significa que el nivel del mar ya no es útil para calcular la circulación oceánica, "dijo Qiu, profesor de la Escuela de Ciencias y Tecnología Oceánica y Terrestre de la UHM (SOEST). "Eso se debe a la presencia de movimientos de las olas oceánicas internas que esencialmente interrumpen el movimiento que sería causado por la geostrofia".

Los científicos utilizan el nivel del mar como un medio para calcular la circulación oceánica porque los satélites giran alrededor de la Tierra a diario, adquirir datos del nivel del mar con frecuencia y precisión. Antes de este estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , Los oceanógrafos sabían que el nivel del mar se puede utilizar para proporcionar una imagen de la circulación de manera general, pero no con detalles muy finos. Sin embargo, Se desconoce el nivel específico de detalle que puede proporcionarse mediante este enfoque. hasta este estudio.

Más lejos, en áreas del océano con remolinos persistentes o frecuentes, Qiu y coautores de la Agencia Meteorológica de Japón, Caltech y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA determinaron que el nivel del mar se puede usar de manera confiable para calcular la circulación a una resolución bastante alta, es decir, a escalas de longitud bastante pequeñas (resolución de 10 millas). Sin embargo, en áreas donde el movimiento está dominado por ondas internas, El nivel del mar por satélite solo se puede utilizar para inferir movimiento a gran escala (resolución de 125 millas).

"Este aspecto del estudio fue un poco sorprendente, ", dijo Qiu." No anticipé que el punto de transición variaría en un orden de magnitud dentro del Pacífico Norte occidental ".

En el futuro, Qiu y sus colegas esperan desarrollar un enfoque matemático para crear imágenes más detalladas de la circulación basadas en el nivel del mar en más lugares del Pacífico.