On the role of SAR for observing "local generation" of internal solitary waves off the Iberian Peninsula

Abstract

Internal tides are well known to result from the interaction of the surface tide with steep sea-floor or shelf-break topography. Large-amplitude internal solitary waves (ISWs) have been observed occurring in packets in open ocean areas well away from such pronounced topography. The Bay of Biscay is a region where these waves could be generated "locally" by the reflection or scattering of an internal tidal beam from the near-surface thermocline. In this paper we investigate available ENVISAT ASAR and ERS SAR imagery to study the generation of ISWs in the southern Bay of Biscay (43–45°N, 7–10°W) and off the southwest Iberian Peninsula (37–39°N, 8.5–10.5°W). In the southern Bay of Biscay, image analyses have shown the presence of packets of ISWs propagating towards the north-northwest (in addition to the previously observed ISWs propagating towards the east-northeast) from the Cape Ortegal region off the northwest Iberian Peninsula. Furthermore, the imagery revealed, for the first time, evidence of "local generation" of ISWs off southwest Portugal, travelling both offshore (two sets of waves, generated after reflections of internal tidal rays from the sea floor) and onshore (one example, generated directly by an upward ray without a bottom reflection).

Les marées internes résultent de l'interaction entre la marée barotropique et la bathymétrie, lorque celle-ci présente une dénivellation importante ou un changement brutal comme observé au niveau du talus continental. Des ondes internes solitaires de grande amplitude ont été observées au large, bien assez loin du plateau continental ou de toute autre forme de topographie aussi prononcée. La Baie de Biscay est une region où ces ondes internes peuvent se former localement, après reflexion d'un rayon de marée interne sur la thermocline saisonnière. Dans cet article, nous analysons les images ENVISAT ASAR et ESR SAR afin d'étudier la formation des ondes internes solitaires dans la partie sud de la Baie de Biscay (43–45°N, 7–10°W) et au sud-ouest au large de la Péninsule Ibérique (37–39°N, 8,5–10,5°W). Dans la region sud de la Baie de Biscay, l'analyse des images montre la presence de paquets d'ondes internes solitaires, provenant de la region du Cap Ortegal au nord-ouest de la Péninsule Ibérique et se propagent dans la direction nord-nord-ouest (en plus des ondes se propageant vers l'est-nord-est déjà observées précédemment). Les images indiquent également, et pour la première fois, que ces ondes internes sont générées localement au sud-ouest du Portugal, et qu'elles se propagent vers le large (deux jeux de vagues, générées par réflexion des rayons de marée sur le fond de l'océan) et en direction de la côte (un exemple, generées directement par un rayon vertical ascentionnel non réfléchi par le fond).