Rhodes - 8 to 11 October 2002

THERMOHALINE CIRCULATION AND DYNAMIC STRUCTURE OF

THE NORTH AEGEAN

Dimitris GEORGOPOULOSNational Centre for Marine Research

GEOMORFOLOGY

1908-1984

1985-1999

EXISTING DATA

METEOROLOGICAL CONDITIONS

0

4-6

11

-16

22

-27

34

-40

N

W

0

500

1000

1500

2000

ΚΛΑΣΕΙΣ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ (κόμβος)

ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΔΙΕΥΘΥΝΣΕΩΝ ΑΝΕΜΩΝ ΣΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΕΤΟΥΣ

N

S

-

W

E

ΔΙΕΥΘΥΝΣΕΙΣ

• The prevailing winds are northerlies

• The secondary peak in frequency are Southerlies

ETESIAN WINDS

NOAA-AVHRR

31-8-87

Visible

UPEWLLINGS

NOAA-AVHRR HRPTof 4-9-1987

Summer wind stress distribution in the Mediterrenean

WATER MASSES

• Black Sea Water (BSW)• Old BSW• Levantine Surface Water

(LSW)• Levantine Intermediate

Water (LIW)• Deep and Bottom Water

(DW)

35 .5 36 .0 36 .5 37 .0 37 .5 38 .0 38 .5 39 .0ΑΛΑΤΟ ΤΗ ΤΑ (psu)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

ΒΑ

ΘΟ

Σ (

dbar

)

B S W L I WO L D B S W

D W

38 .50 39 .00 39 .50

0 .00

400 .00

800 .00 ΛΕΚΑΝ Η Ν Ο ΤΙΑΣ ΣΚΥΡΟ Υ 27407

L S W

ΛΕΚΑΝ Η ΤΟ Υ ΑΘ Ω 29402

*

*

The distribution of BSW and LSW

• BSW occupies the northern and western parts of the N. Aegean

• The LSW occupies the eastern part of the Aegean up to the Limnos Plateau

BSW

BSW

LSW

SEASONAL EVOLUTION OF BSW

*

30 .00 32 .00 34 .00 36 .00 38 .00 40 .00ΑΛΑΤΟ ΤΗ ΤΑ (psu)

10 .00

12 .00

14 .00

16 .00

18 .00

20 .00

22 .00

24 .00

ΘΕ

ΡΜ

ΟΚ

ΡΑ

ΣΙΑ

(de

g. C

)

29 .2

29 .0

28 .027 .026 .025 .024 .023 .0

ΚΑΛΟ ΚΑΙΡ Ι 1986 - 29501

ΚΑΛΟ ΚΑΙΡ Ι 1986 - 80501

Φ Θ ΙΝ Ο Π Ω ΡΟ 1986 - 29501

Φ Θ ΙΝ Ο Π Ω ΡΟ 1986 - 80501

ΧΕΙΜ Ω Ν ΑΣ 1987 - 80510

ΚΑΛΟ ΚΑΙΡ Ι 1987 - 29501

ΚΑΛΟ ΚΑΙΡ Ι 1987 - 80501

2

102050500

31020

30

36

2102030

40

50

21020

30

4050

410203040

*

BSW

Seasonal varibility of the BSW at station in the Limnos basin.

24,22

16,07

12,40

23,43

19,10

10

15

20

25

AUG NOV MAR AUG OCT

BSW from AUGUST 1986 to OCTBER 198780501

BSW from AUGUST 1986 to OCTBER 198780501

34,44

36,8237,56

34,34

36,00

30

32

34

36

38

40

AUG NOV MAR AUG OCT

23,16

27,13

28,50

23,31

25,76

20

22

24

26

28

30

AUG NOV MAR AUG OCT

BSW from AUGUST 1986 to OCTBER 198780501

*

The net exchange through Dardanelles fluctuates from 200km3/yr to 1000km3/yr. The mean inflow in the AEGEAN is 1257km3/yr and outflow from the AEGEAN is 957km3/yr

LSW

LIA-4Nov.-86

LIA-3Sept.-86

LIA-5Mar.-87

LIA-6Aug.-87

SEASONAL CHANGES OF THE WATER COLUMN

1 4 1 8 2 2 2 6ΔΥΝ . Θ ΕΡΜ Ο ΚΡΑΣΙΑ (deg C )

0

100

200

300

400

500

ΒΑ

ΘΟ

Σ (

dbar

)2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0ΔΥΝ . Π ΥΚΝ Ο ΤΗ ΤΑ (kg/m ^3)

38.0 38.5 39.0ΑΛΑΤΟ ΤΗ ΤΑ (psu)

Αύγ. 87Αύγ. 87 Αύγ. 87

Ν οέμ. 86Ν οέμ. 86

Μ άρ. 87 Ν οέμ. 86

Αύγ. 86Αύγ. 86 Μ άρ. 87

Αύγ. 86

Μ άρ. 87

*

DISTRIBUTION OF LIW

AUGUST-SEPTEMBER 1986

DISTRIBUTION OF LIW

AUGUST-SEPTEMBER

1987

DEEP AND BOTTOM WATEROF THE N. AEGEAN

1 2 1 3 1 4 1 5Δ Υ Ν . Θ Ε Ρ Μ Ο Κ Ρ Α Σ Ι Α ( d e g C )

2 0 0

4 0 0

6 0 0

8 0 0

1 0 0 0

ΒΑ

ΘΟ

Σ (

dbar

)

29 .00 29.20 29.40ΔΥΝ . Π ΥΚΝ Ο ΤΗ ΤΑ (kg/m ^3)

38.7 38.8 38.9ΑΛΑΤΟ ΤΗ ΤΑ (psu)

Αύγ. 87

Αύγ. 87 Αύγ. 87

Ν οέμ. 86

Ν οέμ. 86

Μ άρ. 87

Ν οέμ. 86

Μ άρ. 87

Μ άρ. 87

*

ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗΜΕΣΗ ΕΛΑΧΙΣΤΗ 1951-1997

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

ΧΡΟΝΟΣ ΣΕ ΕΤΗ

ΘΕΡ

ΜΟ

ΚΡ

ΑΣ

ΙΑ (

de

g. C

)

-0.11987

Mean minimum temperature during the last 48 years in Alexandroupolis meteo station

DEEP AND BOTTOM WATER IN DIFFERENT BASINS

38 .75 38 .80 38 .85 38 .90 38 .95 39 .00ΑΛΑΤΟ ΤΗΤΑ (psu)

12 .50

13 .00

13 .50

14 .00

14 .50

15 .00

15 .50

ΔΥ

ΝΑ

ΜΙΚ

Η Θ

ΕΡ

ΜΟ

ΚΡ

ΑΣ

ΙΑ (

deg.

C)

29 .2

29 .1

29 .3

100

205

308

420522623724827936ΚΑΛΟ ΚΑΙΡ Ι 1986 - 80501

ΧΕΙΜ Ω ΝΑΣ 1987 - 80501

ΚΑΛΟ ΚΑΙΡ Ι 1987 - 80501

29 .4

29 .0

28 .9

38 .65 38 .70 38 .75 38 .80 38 .85ΑΛΑΤΟ ΤΗ ΤΑ (psu)

12 .00

12 .50

13 .00

13 .50

14 .00

ΔΥ

ΝΑ

ΜΙΚ

Η Θ

ΕΡ

ΜΟ

ΚΡ

ΑΣ

ΙΑ (

deg.

C)

29 .2

29 .0

Κ ΑΛ Ο ΚΑ ΙΡ Ι 1986 - 29302

Κ ΑΛ Ο ΚΑ ΙΡ Ι 1987 - 29302

29 .3

29 .4

100

229

346

495 654775887987

60

160260

360

460

560660

7608609601061

1161

1261

1361

1461

**

10 year changes in the N. Aegean

38 .80 38 .90 39 .00 39 .10S AL IN IT Y (psu)

12 .50

13 .00

13 .50

14 .00

14 .50

PO

TE

NT

IAL

TE

MP

ER

AT

UR

E (

deg

C) 200

300

400

500600

10001400

29 .10

29 .20 29 .30

29 .40

29 .50

29 .55

M AY 1993

AU GU S T 1986

AU G U ST 1987

AU GU S T 1988

200

300

400

500

60010001400

S EP T . 1997

200

300

400500600700

800900

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

The recent history of the Limnos Basin

1986 1987 - 198819931997

10 year changes in the N. Aegean38 .80 38 .90 39 .00 39 .10 39 .20

S AL IN IT Y (psu)

13 .20

13 .60

14 .00

14 .40

PO

TE

NT

IAL

TE

MP

ER

AT

UR

E (

deg

. C

)

N OV. 1986AU G. 1988

AU G. 1987

200

300

400500600

7008009001000

WIN T ER 1988

200

300

400

500

600700800900

200

300

400

500

600

700

M AY 199729 ,10

29 ,20

29 .30

29 .40

29 .50 29 .60

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

The recent history of the North Skyros Basin

1986198719881997

DEEP AND BOTTOM WATER IN DIFFERENT BASINS

38.70 38.80 38.90 39.00 39.10ΑΛΑΤΟ ΤΗ ΤΑ (psu)

12.50

13.00

13.50

ΔΥ

ΝΑ

ΜΙΚ

Η Θ

ΕΡ

ΜΟ

ΚΡ

ΑΣ

ΙΑ (

deg.

C)

29.40

29.30

28406Κεντρ ική Εύβοια

28404Βόρεια Λεκάνη της Σκύρου

29503Άγιος Ευστράτιος 28407

Ν ότια Σκύρος

29304Βόρεια Ε ύβοια Ύ βω μα

Β . Σπ οράδες - Λ ήμνος29406 - 29401 - 29404

29302 - 29301Βόρειες Σποράδες

29402Λεκάνη Άθω

80501Λεκάνη Λήμνου

80409 + 80402Ανατολικά του Άθω

?

?

?

?

?LSW

LIW

NAeW

NAeW

NAeW

BSW

?

SOURCES OF DEEP WATER IN THE N. AEGEAN

LIW

CDW

PlateauΣαμοθράκης

Στενό Λήμνου καιΒ. Σποράδων

ΤάφροςΒ. Αιγαίου

Υπολεκάνη Β. Σκύρου

Plateauτων Κυκλάδων

Κρητικό Πέλαγος

BSW

και plateauΘερμαϊκού

CONVEYOR BELT CONNECTING THE NORTH AND SOUTH AEGEAN

THE DYNAMIC STRUCTURELIA-3August 86

LIA-4November 86

LIA-5March 87

LIA-6August 87

MAIN DYNAMIC FEATURES

• Cyclone of Chios basin• Anticyclones along the

periphery of the Chios Cyclone • North Sporades Cyclone• Samothraki Anticyclone• Athos anticyclone• Current of the Eastern Aegean• Thermohaline front of Limnos• Thermohaline fronts where

BSW meet LSW/LIW• Upwellings