Relation between daily variations in sea level and meteorological forcing in Sancti Petri Channel (SW Spain)

Abstract

Sea level series were recorded from October 2006 to January 2007 at two different sites in a shallow-water estuary of SW Spain. Results showed a very significant temporal variability in daily sea level. Moreover, 85% of the variance was explained by atmospheric pressure variability, obtaining a relation between sea level and atmospheric pressure of around –2 cm hPa–1. A more detailed study showed the existence of two different types of oscillations in daily sea level: the first, with periods of 10 days, was related to the inverted barometer (IB) effect associated with synoptic-scale atmospheric pressure oscillations (IB factor of around 1.4 ± 0.1 cm hPa–1), and the second, with periods of more than 10 days, was related to pressure changes in the planetaryscale atmospheric waves. Even though the high barometric behaviour of the 10-day period was partially related to the local winds, the shallowness of the study area invalidated the assumption of a static IB effect (–1 cm hPa–1). Rather, it was the dynamic IB effect that explained the displacement of the IB factor relative to the static assumption.

Se analizaron dos series simultáneas del nivel del mar registradas entre octubre de 2006 y enero de 2007 en una zona estuarina somera al sur de España. Los resultados evidenciaron una variabilidad temporal muy significativa del nivel medio diario del mar. Del análisis de las series se dedujo que 85% de la varianza es explicada por variaciones de la presión atmosférica, con un factor de proporcionalidad entre ambas series en torno a –2 cm hPa–1. Un estudio más exhaustivo demostró la existencia de dos tipos de oscilación en el nivel medio diario del mar, uno con periodos en torno a los 10 días cuyo comportamiento fue explicado por el efecto de barómetro invertido originado por las oscilaciones de presión atmosférica de escala sinóptica, con valores de factor de barómetro invertido (BI) en torno a –1.4 ± 0.1 cm hPa–1, y otro con periodos superiores a 10 días, asociado a las variaciones de presión atmosférica ligadas a las ondas atmosféricas de escala planetaria. Aunque el efecto local del viento permitió explicar una pequeña parte del comportamiento supra-barométrico observado, la poca profundidad de la zona de estudio hizo que la suposición de efecto de BI estático (–1 cm hPa–1) dejase de tener validez en esta zona, siendo el efecto de barómetro invertido dinámico el que permitió explicar las desviaciones del FBI respecto a la esperada respuesta estática.