Cómo se calcula cada número del sitio.

Marco común

Dominio y malla

• Dominio SIMAR+: de 10° S a 33° N y de 123° a 51° O: el Pacífico mexicano y centroamericano, el golfo de California, el golfo de México, el Caribe y el Atlántico tropical occidental hasta las Guayanas.
• Superficie: la malla de MUR v4.1, de 0,01° (unos 1,1 × 1,0 km en el trópico): 4 301 × 7 201 puntos (31,0 millones). El 71,4 % es mar según la máscara de MUR; un 0,4 % adicional son lagos, que se conservan pero se marcan.
• Profundidad: la malla nativa del modelo, de 1/12°.

Periodo base, climatología y percentil 90

• Base común: 1993–2022, 30 años que empiezan con GLORYS12, para que la superficie y la profundidad compartan la misma referencia.
• Receta (Hobday et al., 2016): para cada píxel y día del año se toman todos los días del periodo base a ±5 días de esa fecha; de ellos salen la media y el percentil 90 (P90), suavizados después con una media móvil de 31 días, en doble precisión.
• Año de 366 días: el 29 de febrero se interpola entre el 28 de febrero y el 1 de marzo, como en el paquete público marineHeatWaves.

Detección de olas de calor

• Ola de calor (Hobday et al., 2016): al menos 5 días seguidos por encima del P90 diario de 1993–2022. Dos eventos separados por 2 días o menos se unen.
• Categoría (Hobday et al., 2018): en múltiplos de la diferencia entre el P90 y la media: I, moderada (1 a 2); II, fuerte (2 a 3); III, severa (3 a 4); IV, extrema (4 o más).
• Vigilancia: días por encima del P90 que todavía no completan un evento, con nombre propio para no confundirlos con una ola de calor.
• Censura al final de la serie: una ola que empieza todavía no completa sus 5 días y no se cuenta, así que los últimos 4 días de cualquier informe pueden subir.

Días provisionales y consolidados

Los últimos días de MUR son preliminares hasta que sale su versión final, de 4 a 9 días después, y la carga diaria los vuelve a leer. Después del último día de OSTIA REP, el control de calidad y el anclaje se hacen con OSTIA NRT y son provisionales; pasan a definitivos cuando Copernicus extiende OSTIA REP. Una vez al mes, los días finales y controlados pasan a la serie consolidada. En profundidad, después del último día del reanálisis GLORYS12 la serie es GLO12 sin corregir, provisional hasta que GLORYS12 se extienda.

Superficie · SIMAR-NSST 1.2

La serie diaria de temperatura superficial del mar (°C) a 0,01°, sin el calentamiento de las horas de sol, desde el 1 de octubre de 1981, en todo el dominio. Es la base de todos los productos de superficie. La versión vigente es SIMAR-NSST 1.2, completa desde 1981 y verificada día por día.

Fuentes

• Hasta el 31 de mayo de 2002: OSTIA REP, el análisis diario a 0,05° del Met Office que distribuye Copernicus Marine (producto SST_GLO_SST_L4_REP_OBSERVATIONS_010_011, conjunto METOFFICE-GLO-SST-L4-REP-OBS-SST, versión 202003), la mayor resolución disponible para ese periodo. «REP» es el nombre que da la fuente a su serie histórica, rehecha por el Met Office con un mismo método; SIMAR la usa tal cual.
• Desde el 1 de junio de 2002: MUR v4.1 (NASA JPL, MUR-JPL-L4-GLOB-v4.1), el único análisis diario global a 0,01° con más de 20 años de registro, leído solo de PO.DAAC, su distribuidor oficial.
• De apoyo: OSTIA NRT, la versión de tiempo casi real del mismo análisis (SST_GLO_SST_L4_NRT_OBSERVATIONS_010_001, conjunto METOFFICE-GLO-SST-L4-NRT-OBS-SST-V2), para los días recientes y NOAA OISST v2.1 (25 km) como árbitro del control de calidad.

Cómo se unen

1. Climatologías del traslape: la media diaria de 2006–2025 de OSTIA y de MUR (se excluye 2002–2005, cuando MUR tuvo errores grandes en mares semicerrados).
2. La anomalía de OSTIA se lleva a 1 km por vecino más cercano, sin interpolar ni modificar el dato.
3. Empalme por media diaria: antes del 1 de junio de 2002, NSST = climatología de MUR + (OSTIA − climatología de OSTIA). La media de cada día del año es la misma antes y después de 2002 y desaparece el salto; la corrección cambia con la estación y el lugar (en la costa occidental de Baja California, MUR es hasta 0,9 °C más cálida que OSTIA en julio y agosto).
4. Desde el 1 de junio de 2002: NSST = MUR, salvo los días con error confirmado, que se reemplazan con la fórmula anterior.
5. Anclaje (versión 1.2): se suma la diferencia entre las anomalías de OSTIA REP y de la NSST promediada en 25 × 25 km y 7 días centrados. La variación lenta y de gran escala es la de OSTIA, más estable en el tiempo; el detalle de 1 km sigue siendo de MUR.

Cada valor indica su fuente y se conserva el MUR original de cada día reemplazado: la serie es trazable y reversible.

Control de calidad de MUR

• Regla mensual: marca un día si la media de 31 días de su anomalía se aparta de la de OSTIA más de 5 escalas robustas y más de 1 °C de lo normal en ese píxel.
• Regla diaria: marca los picos de MUR (filtro de Hampel de ±7 días) que OSTIA no ve.
• Árbitro: un día marcado se reemplaza solo si OISST v2.1 confirma que falla MUR.
• En 2002–2026 se reemplaza el 0,085 % de los días-píxel, sobre todo en 2002–2005 y en mares someros como el golfo de California, donde MUR tuvo errores de −5 a −10 °C.

Validación

• Empalme: pegar las series sin corregir crea tendencias falsas (en Alacranes duplica el aumento de días de ola de calor). Fuera de muestra, la corrección de la media reduce el error en días de ola de 14,3 a 7,6 días por año; las de varianza o cuantiles lo empeoran.
• Antes de 2002: frente a 40 estaciones de 1982–2002, error de 0,63 °C y correlación de anomalías de 0,80.
• Frente a 46 boyas NDBC de registro largo (1982–2025):

• Días de ola de calor por año: en promedio, la 1.2 cuenta unos 3 días más por año que las boyas (29,6 frente a 26,8 en 873 estaciones-año completos); OSTIA REP sola, unos 6 más (33,3).

¿Por qué una serie propia y no MUR u OSTIA por separado?

Ninguno de los dos productos es el mejor en todas partes. SIMAR-NSST 1.2 toma de cada uno lo que hace mejor: de MUR, el detalle de 1 km, que es lo que cuenta en la costa; de OSTIA, la variación lenta y de gran escala, más estable en el tiempo (el anclaje). La prueba directa, con las mismas 46 boyas NDBC y los mismos días de 2003 a 2025, el periodo en que existen los tres:

Jaccard de los días de ola de calor frente a la boya (1 = coincidencia perfecta). Intervalos de confianza del 95 % por remuestreo de estaciones.

• En la costa, donde está la mayor parte de los arrecifes, manglares y áreas protegidas que se vigilan, la 1.2 es la mejor de las tres; frente a OSTIA REP, +0,016 (IC 95 %: +0,005 a +0,025).
• En mar abierto, el anclaje es lo que marca la diferencia: la 1.2 supera a MUR sin anclar en todos los periodos (2003–2025: +0,053, IC 95 %: +0,038 a +0,067; 2020–2025: 0,651 frente a 0,593). OSTIA REP se acerca algo más a las boyas: ahí las variaciones de pocos días de MUR son en parte ruido (en el Caribe abierto su amplitud diaria es 1,5 veces la de las boyas). Además, las boyas entran en los análisis de OSTIA y de MUR, así que esta comparación mide consistencia más que exactitud independiente.
• En conjunto, la 1.2 y OSTIA REP no se distinguen (−0,010; IC 95 %: −0,025 a +0,002), y la 1.2 sobrestima menos los días de ola (unos 3 de más por año, frente a unos 6).

Profundidad · GLORYS12 y GLO12

Temperatura potencial diaria y olas de calor en los 50 niveles del modelo (de 0,5 a 5 728 m) y en el fondo, del 1 de enero de 1993 al último día de análisis, en la malla nativa de 1/12° (unos 9 km; 517 × 865 celdas). No se remuestrea a 1 km ni se interpola.

• Fuentes: GLORYS12, reanálisis diario desde 1993, que Copernicus extiende cada mes con unos meses de retraso; GLO12, análisis diario y pronóstico a 10 días (Copernicus Marine), para los días posteriores.
• Empalme: GLORYS12 hasta su último día y después GLO12 sin corregir, marcado como provisional. La corrección del empalme mejoraba solo 3 de los 6 niveles probados y no se adoptó. Cuando Copernicus alarga GLORYS12, los días nuevos sustituyen al tramo provisional.
• Cálculo: climatología y P90 de 1993–2022 en cada celda, nivel y fondo, con la receta común; estado diario con la detección de Hobday y resumen anual.
• Verificación: en 60 celdas-nivel al azar (3 695 eventos, 83 317 días de ola), 0 días distintos frente a la implementación de referencia.

Validación

• Argo (6,9 millones de mediciones, 2000–2026): sesgo +0,09 °C, RMSD 0,73 °C, r = 0,997; RMSD de 0,79 °C en 0–50 m, 0,99 °C en 50–200 m, 0,43 °C en 200–1 000 m. Mide consistencia, no exactitud independiente: GLORYS12 asimila Argo.
• Boyas TAO (18 boyas, 1993–2026): Jaccard de los días de ola de 0,71 en 0–50 m, 0,51 en 50–200 m y 0,25 en 200–1 000 m.
• Anclajes del golfo de México (2009–2011): en el fondo abisal el modelo es unos 0,15 °C más frío; en el fondo de la plataforma de Yucatán se desvía de 2 a 3 °C.

Columna de agua y pronóstico

La ola de calor de 0 a 200 m

Cada día y en cada celda: el espesor en ola, la profundidad del nivel en ola más somero y más profundo, la categoría más alta y si la ola es subsuperficial (bajo la superficie y no a 0,5 m, invisible desde el satélite). Usa la franja de confianza alta; la versión de 50 niveles queda como referencia.

Una celda tenía en promedio 93 días al año con ola de calor en algún nivel de 0 a 200 m en 1993–2022, y 202 en 2023–2025. En 1993–2022, 61 de esos 93 días eran subsuperficiales.

Pronóstico a 10 días

Cada día, el análisis seguido de los 10 días de pronóstico de GLO12, sin corregir, pasa por la misma detección, en los 50 niveles y el fondo.

Anomalías y anomalía estandarizada

• Anomalías diaria, semanal (ISO), mensual, trimestral y anual: el promedio de la NSST en los días del periodo menos el promedio de la climatología diaria 1993–2022 en esos mismos días. La regla vale para cualquier periodo, punto o polígono.
• Por qué con la climatología diaria: frente a una climatología por número de semana, la diferencia es de 0,07 a 0,21 °C (RMS) y hasta 1,22 °C en las semanas 53; con la diaria, la semana 53 no necesita un tratamiento aparte.
• Desviación estándar diaria σ: para cada píxel y día del año, la desviación estándar (n − 1) de la NSST 1.2 en 1993–2022, con la misma ventana y el mismo suavizado. La anomalía estandarizada es la anomalía del día dividida entre su σ.
• Resultados: σ media del dominio de 0,78 °C (P10–P90: 0,47 a 1,25 °C); 0,47 °C en el Caribe abierto y 1,17 °C en el golfo de California. Por eso +1 °C es unas 2 σ en el Caribe y menos de 1 σ en el golfo de California. La detección de olas de calor usa el P90, no σ.

Olas de calor marinas y vigilancia

Detección diaria a 1 km con las reglas del marco común, más la capa aparte de vigilancia.

• Con 46 boyas NDBC (al menos 15 años de datos en 1993–2022): con la 1.2, Jaccard de 0,45 y 39 % de falsas alarmas, mejor en mar abierto que en la costa.
• Años recientes: en 2019–2025 la 1.2 cuenta 26 % más días de ola que las boyas (OSTIA REP y CoralTemp: 44 y 45 %), aunque sus temperaturas son unos 0,1 °C más frías. No es un sesgo cálido: las boyas varían más que cualquier producto satelital y el mismo calentamiento cruza más seguido un umbral más cercano a la media. Por eso las olas se evalúan con aciertos, falsas alarmas y Jaccard, y no solo con el número de días.

Áreas naturales protegidas

• Píxeles exactos: para cada ANP federal de la capa de CONANP (abril de 2025), los píxeles de mar de 1 km cuyo centro cae dentro del polígono. De las 232 ANP, 48 tienen al menos 5 píxeles de mar (645 543 en total). Se probaron celdas DGGS (H3 y HEALPix), que en las ANP pequeñas o costeras daban errores de 0,4 a 0,9 días por año, y se eligió la máscara exacta.
• Series diarias desde 1981 (temperatura, anomalía y % del área en ola, en vigilancia y en cada categoría) e indicadores anuales: días de ola (promedio del área), días con al menos el 50 % del área en ola, % del área afectada y en categoría III o más, categoría máxima (la más alta alcanzada por al menos el 10 % del área), intensidad acumulada, anomalía media, días de vigilancia y tendencias 1993–2025.
• Verificación: dos cálculos independientes coinciden en los 2 208 pares ANP-año (diferencia máxima de 0,008 días).
• Resultados: en el Caribe mexicano, de unos 16 días de ola por año en 1993–2022 a unos 200 en 2023–2025 (Arrecifes de Cozumel: de 15,7 a 207,0).
• En profundidad: olas a 0,5, 47,4 y 92,3 m y en el fondo, con pronóstico. Cada píxel de 1 km va a la celda de 1/12° más cercana (o a la celda de mar vecina), pesado por el área que representa; en cada nivel cuentan solo las celdas que llegan a él. 33 ANP llegan a 47 m y 27 a 92 m.

Mares y zonas económicas

• Límites: Marine Regions (VLIZ, CC-BY 4.0). 7 mares y océanos de la OHI recortados al dominio y 101 zonas marinas: la intersección de las zonas económicas exclusivas con esos mares (84 zonas económicas exclusivas, 7 regímenes comunes, 6 reclamos superpuestos y 4 zonas de alta mar).
• Asignación: cada píxel de mar de la NSST 1.2 entra en la región que contiene su centro y pesa su área (proporcional al coseno de la latitud), sin doble conteo.
• Indicadores: cada día, km² y % del área en vigilancia, en ola y en cada categoría, y anomalías medias; cada año, % medio y máximo en ola, días con al menos el 10 % y el 50 % del área en ola, categoría máxima, anomalía media y tendencias 1993–2025.
• Categoría del 10 %: no se promedian categorías; la «categoría del día» es la más alta que cubre al menos el 10 % del área.
• Verificación: 70 regiones-día recalculadas píxel a píxel; diferencia máxima de 0,0045 puntos.
• Resultados: en 1993–2022 cada región tuvo entre 5 y 9 % de su área en ola, lo esperable con un P90. En el lado atlántico el área en ola crece de 6 a 11 puntos por década, de forma significativa (Mar Caribe: de 5,0 % a 51,9 % en promedio desde 2023). En el Pacífico la tendencia no es significativa: manda El Niño.
• Profundidad por región: el mismo método que las ANP, a 0,5, 47,4 y 92,3 m, en el fondo y en la columna de 0 a 200 m.

Validación in situ

Con fuentes públicas: boyas y estaciones NOAA NDBC, estaciones costeras NOAA CO-OPS y flotadores Argo. OSTIA y MUR asimilan muchas boyas y GLORYS12 asimila Argo, así que se mide sobre todo consistencia; además, un punto no es un píxel, sobre todo en la costa.

Limitaciones y pendientes

• Antes de junio de 2002 el detalle diario es el de OSTIA (unos 5 km) y la detección de olas de calor es menos buena (Jaccard 0,35).
• La costa es la zona más incierta: ninguna serie supera un Jaccard de 0,34 frente a las boyas.
• La resolución efectiva de MUR es menor que 1 km donde hay nubes persistentes.
• Días recientes: MUR preliminar, y control y anclaje provisionales hasta que se extiende OSTIA REP.
• Profundidad: no es un producto de 1 km; en la costa y en plataformas someras la temperatura de fondo es la de la celda. Por debajo de 200 m una ola de calor es una señal del modelo con confianza baja.
• Regiones: los límites de Marine Regions no son la delimitación legal de cada país; las cifras del Pacífico y del Atlántico valen solo dentro del dominio; que las tendencias del Pacífico no se distingan de cero no significa que no se esté calentando.

Cómo citar

Cita recomendada del sistema:

Cerdeira-Estrada, S., R. Martell-Dubois, L. Rosique-de la Cruz, H. Caballero-Aragón, E. Santamaría-del-Ángel, V. Hernández-Díaz. 2026. Marine heatwave early warning system (SATheat) in the Marine-Coastal Information and Analysis System (SIMAR+). CONABIO. Disponible en: https://simar.conabio.gob.mx/satheat

Cita recomendada de la serie de temperatura:

Cerdeira-Estrada, S., R. Martell-Dubois, L. Rosique-de la Cruz, H. Caballero-Aragón, E. Santamaría-del-Ángel, V. Hernández-Díaz. 2026. SIMAR-NSST v1.2 (temperatura superficial del mar diaria a 1 km, 1981–presente). CONABIO. Disponible en: https://simar.conabio.gob.mx/satheat

Si usas la profundidad, el pronóstico o la columna de agua, cita también GLORYS12 y GLO12 (Lellouche et al., 2021, y Copernicus Marine); para el método de detección, Hobday et al. (2016, 2018).

Referencias

Métodos

• Chin T. M., Vazquez-Cuervo J., Armstrong E. M. (2017). A multi-scale high-resolution analysis of global sea surface temperature. Remote Sensing of Environment 200:154–169. doi:10.1016/j.rse.2017.07.029
• Good S. et al. (2020). The current configuration of the OSTIA system for operational production of foundation sea surface temperature and ice concentration analyses. Remote Sensing 12:720. doi:10.3390/rs12040720
• Lellouche J.-M. et al. (2021). The Copernicus global 1/12° oceanic and sea ice GLORYS12 reanalysis. Frontiers in Earth Science 9:698876. doi:10.3389/feart.2021.698876
• Hobday A. J. et al. (2016). A hierarchical approach to defining marine heatwaves. Progress in Oceanography 141:227–238. doi:10.1016/j.pocean.2015.12.014
• Hobday A. J. et al. (2018). Categorizing and naming marine heatwaves. Oceanography 31(2):162–173. doi:10.5670/oceanog.2018.205
• Lachs L. et al. (2025). Higher spatial resolution is not always better: evaluating satellite-sensed sea surface temperature products for a west Pacific coral reef system. Scientific Reports 15. doi:10.1038/s41598-024-84289-0
• Górski K. M. et al. (2005). HEALPix: a framework for high-resolution discretization and fast analysis of data distributed on the sphere. The Astrophysical Journal 622:759–771. doi:10.1086/427976
• ISO 8601-1:2019. Date and time — Representations for information interchange — Part 1: Basic rules.

Datos

• Copernicus Marine. OSTIA REP, SST_GLO_SST_L4_REP_OBSERVATIONS_010_011 (METOFFICE-GLO-SST-L4-REP-OBS-SST, 202003). doi:10.48670/moi-00168.
• NASA JPL / PO.DAAC. MUR v4.1, colección MUR-JPL-L4-GLOB-v4.1.
• Copernicus Marine. GLORYS12, GLOBAL_MULTIYEAR_PHY_001_030, y GLO12, GLOBAL_ANALYSISFORECAST_PHY_001_024.
• NOAA National Data Buoy Center; NOAA CO-OPS; Argo (GDAC, vía el ERDDAP de Ifremer); NOAA OISST v2.1; NOAA Coral Reef Watch CoralTemp v3.1; boyas TAO; Marine Regions (VLIZ); capa de ANP de la CONANP (abril de 2025); paquete marineHeatWaves (E. Oliver, versión 0.28).

Common framework

Domain and grid

• SIMAR+ domain: from 10° S to 33° N and from 123° to 51° W: the Mexican and Central American Pacific, the Gulf of California, the Gulf of Mexico, the Caribbean and the western tropical Atlantic as far as the Guianas.
• Surface: the MUR v4.1 grid, at 0.01° (about 1.1 × 1.0 km in the tropics): 4,301 × 7,201 points (31.0 million). According to the MUR mask, 71.4 % is ocean; a further 0.4 % are lakes, which are kept but flagged.
• Depth: the model’s native 1/12° grid.

Baseline period, climatology and 90th percentile

• Common baseline: 1993–2022, 30 years starting with GLORYS12, so that surface and depth share the same reference.
• Recipe (Hobday et al., 2016): for each pixel and day of the year, all days of the baseline period within ±5 days of that date are pooled; from them come the mean and the 90th percentile (P90), which are then smoothed with a 31-day moving average, in double precision.
• 366-day year: 29 February is interpolated between 28 February and 1 March, as in the public marineHeatWaves package.

Marine heatwave detection

• Marine heatwave (Hobday et al., 2016): at least 5 consecutive days above the 1993–2022 daily P90. Two events separated by 2 days or less are merged.
• Category (Hobday et al., 2018): in multiples of the difference between the P90 and the mean: I, moderate (1 to 2); II, strong (2 to 3); III, severe (3 to 4); IV, extreme (4 or more).
• Watch: days above the P90 that have not yet completed an event, given a name of their own so that they are not confused with a marine heatwave.
• Censoring at the end of the series: a heatwave that is just starting has not yet completed its 5 days and is not counted, so the last 4 days of any report may be revised upwards.

Provisional and consolidated days

The latest MUR days are preliminary until its final version is released, 4 to 9 days later, and the daily update reads them again. After the last day of OSTIA reprocessed (REP), quality control and anchoring are done with OSTIA NRT and are provisional; they become definitive when Copernicus extends the reprocessing. Once a month, the final, quality-controlled days are moved into the consolidated series. At depth, after the last day of the GLORYS12 reanalysis the series is uncorrected GLO12, provisional until GLORYS12 is extended.

Surface · SIMAR-NSST 1.2

The daily sea surface temperature series (°C) at 0.01°, free of daytime warming, from 1 October 1981, over the whole domain. It is the basis of all surface products. The current version is SIMAR-NSST 1.2, complete from 1981 and verified day by day.

Sources

• Until 31 May 2002: OSTIA REP, the Met Office daily analysis at 0.05° distributed by Copernicus Marine (product SST_GLO_SST_L4_REP_OBSERVATIONS_010_011, dataset METOFFICE-GLO-SST-L4-REP-OBS-SST, version 202003; “REP” is the source’s own name for its historical series, reprocessed by the Met Office with a single method, and SIMAR uses it unchanged), the highest resolution available for that period.
• From 1 June 2002: MUR v4.1 (NASA JPL, MUR-JPL-L4-GLOB-v4.1), the only global daily analysis at 0.01° with a record of more than 20 years, read only from PO.DAAC, its official distributor.
• Supporting data: OSTIA NRT, the near-real-time version of the same analysis (SST_GLO_SST_L4_NRT_OBSERVATIONS_010_001, dataset METOFFICE-GLO-SST-L4-NRT-OBS-SST-V2), for recent days and NOAA OISST v2.1 (25 km) as the quality-control arbiter.

How the sources are combined

1. Overlap climatologies: the 2006–2025 daily mean of OSTIA and of MUR (2002–2005 is excluded, as MUR had large errors in semi-enclosed seas during those years).
2. The OSTIA anomaly is brought to 1 km by nearest neighbour, without interpolating or modifying the data.
3. Daily-mean splicing: before 1 June 2002, NSST = MUR climatology + (OSTIA − OSTIA climatology). The mean for each day of the year is the same before and after 2002 and the discontinuity disappears; the correction varies with season and location (off the west coast of Baja California, MUR is up to 0.9 °C warmer than OSTIA in July and August).
4. From 1 June 2002: NSST = MUR, except on days with a confirmed error, which are replaced using the formula above.
5. Anchoring (version 1.2): the difference between the anomalies of OSTIA REP and of the NSST, averaged over 25 × 25 km and 7 centred days, is added. The slow, large-scale variability is that of OSTIA, which is more stable over time; the 1 km detail is still MUR’s.

Each value records its source, and the original MUR value of every replaced day is kept: the series is traceable and reversible.

MUR quality control

• Monthly rule: flags a day if the 31-day mean of its anomaly departs from that of OSTIA by more than 5 robust scale units and by more than 1 °C from what is normal at that pixel.
• Daily rule: flags MUR spikes (Hampel filter, ±7 days) that OSTIA does not see.
• Arbiter: a flagged day is replaced only if OISST v2.1 confirms that MUR is at fault.
• Over 2002–2026, 0.085 % of pixel-days are replaced, mostly in 2002–2005 and in shallow seas such as the Gulf of California, where MUR had errors of −5 to −10 °C.

Validation

• Splicing: joining the series uncorrected creates spurious trends (at Alacranes it doubles the increase in marine heatwave days). Out of sample, the mean correction reduces the error in heatwave days from 14.3 to 7.6 days per year; variance or quantile corrections make it worse.
• Before 2002: against 40 stations over 1982–2002, an error of 0.63 °C and an anomaly correlation of 0.80.
• Against 46 long-record NDBC buoys (1982–2025):

• Marine heatwave days per year: on average, v1.2 counts about 3 more days per year than the buoys (29.6 vs 26.8 over 873 complete station-years); OSTIA REP alone, about 6 more (33.3).

Why a series of our own, rather than MUR or OSTIA on their own?

Neither product is the best everywhere. SIMAR-NSST 1.2 takes from each what it does best: from MUR, the 1 km detail that matters on the coast; from OSTIA, the slow, large-scale variability, which is more stable over time (the anchoring). The direct test, with the same 46 NDBC buoys and the same days from 2003 to 2025, the period in which all three exist:

Jaccard index of marine heatwave days against the buoy (1 = perfect agreement). 95 % confidence intervals from a station bootstrap.

• On the coast, where most of the monitored reefs, mangroves and protected areas are, v1.2 is the best of the three; against OSTIA REP, +0.016 (95 % CI: +0.005 to +0.025).
• In the open ocean, the anchoring is what makes the difference: v1.2 outperforms unanchored MUR in every period (2003–2025: +0.053, 95 % CI: +0.038 to +0.067; 2020–2025: 0.651 vs 0.593). OSTIA REP comes somewhat closer to the buoys: there, MUR’s variations over a few days are partly noise (in the open Caribbean its daily amplitude is 1.5 times that of the buoys). Moreover, the buoys are ingested by both the OSTIA and MUR analyses, so this comparison measures consistency rather than independent accuracy.
• Overall, v1.2 and OSTIA REP cannot be told apart (−0.010; 95 % CI: −0.025 to +0.002), and v1.2 overestimates heatwave days less (about 3 extra days per year, against about 6).

Depth · GLORYS12 and GLO12

Daily potential temperature and marine heatwaves at the model’s 50 levels (from 0.5 to 5,728 m) and at the bottom, from 1 January 1993 to the latest analysis day, on the native 1/12° grid (about 9 km; 517 × 865 cells). The data are neither resampled to 1 km nor interpolated.

• Sources: GLORYS12, a daily reanalysis since 1993 that Copernicus extends every month with a lag of a few months; GLO12, the daily analysis and 10-day forecast (Copernicus Marine), for the subsequent days.
• Splicing: GLORYS12 up to its last day and then uncorrected GLO12, flagged as provisional. Correcting the splice improved only 3 of the 6 levels tested and was not adopted. When Copernicus extends GLORYS12, the new days replace the provisional segment.
• Computation: 1993–2022 climatology and P90 for each cell, level and the bottom, with the common recipe; daily status with Hobday detection, and an annual summary.
• Verification: in 60 random cell-levels (3,695 events, 83,317 heatwave days), 0 differing days against the reference implementation.

Validation

• Argo (6.9 million measurements, 2000–2026): bias +0.09 °C, RMSD 0.73 °C, r = 0.997; RMSD of 0.79 °C at 0–50 m, 0.99 °C at 50–200 m and 0.43 °C at 200–1,000 m. This measures consistency, not independent accuracy: GLORYS12 assimilates Argo.
• TAO buoys (18 buoys, 1993–2026): Jaccard for heatwave days of 0.71 at 0–50 m, 0.51 at 50–200 m and 0.25 at 200–1,000 m.
• Gulf of Mexico moorings (2009–2011): at the abyssal bottom the model is about 0.15 °C too cold; at the bottom of the Yucatán shelf it deviates by 2 to 3 °C.

Water column and forecast

Marine heatwaves from 0 to 200 m

Each day and in each cell: the thickness of the layer in heatwave conditions, the depths of the shallowest and deepest levels in a heatwave, the highest category, and whether the heatwave is subsurface (below the surface and not at 0.5 m, hence invisible from satellites). It uses the high-confidence band; the 50-level version is kept as a reference.

On average, a cell had 93 days per year with a marine heatwave at some level between 0 and 200 m in 1993–2022, and 202 in 2023–2025. In 1993–2022, 61 of those 93 days were subsurface.

10-day forecast

Each day, the analysis followed by the 10 forecast days of GLO12, uncorrected, goes through the same detection, at the 50 levels and the bottom.

Anomalies and standardized anomaly

• Daily, weekly (ISO), monthly, quarterly and annual anomalies: the mean NSST over the days of the period minus the mean of the 1993–2022 daily climatology over those same days. The rule applies to any period, point or polygon.
• Why the daily climatology: compared with a climatology by week number, the difference is 0.07 to 0.21 °C (RMS) and up to 1.22 °C in week 53; with the daily climatology, week 53 needs no special treatment.
• Daily standard deviation σ: for each pixel and day of the year, the standard deviation (n − 1) of NSST 1.2 over 1993–2022, with the same window and the same smoothing. The standardized anomaly is the day’s anomaly divided by its σ.
• Results: domain-mean σ of 0.78 °C (P10–P90: 0.47 to 1.25 °C); 0.47 °C in the open Caribbean and 1.17 °C in the Gulf of California. Hence +1 °C is about 2 σ in the Caribbean and less than 1 σ in the Gulf of California. Marine heatwave detection uses the P90, not σ.

Marine heatwaves and watch

Daily detection at 1 km with the rules of the common framework, plus the separate watch layer.

• With 46 NDBC buoys (at least 15 years of data in 1993–2022): with v1.2, a Jaccard index of 0.45 and 39 % false alarms, better in the open ocean than on the coast.
• Recent years: in 2019–2025, v1.2 counts 26 % more heatwave days than the buoys (OSTIA REP and CoralTemp: 44 and 45 %), even though its temperatures are about 0.1 °C colder. This is not a warm bias: buoys vary more than any satellite product, and the same warming more often crosses a threshold that lies closer to the mean. That is why heatwaves are evaluated with hits, false alarms and the Jaccard index, and not only with the number of days.

Marine protected areas

• Exact pixels: for each federal protected area in the CONANP layer (April 2025), the 1 km ocean pixels whose centre falls inside the polygon. Of the 232 protected areas, 48 have at least 5 ocean pixels (645,543 in total). DGGS cells (H3 and HEALPix) were tested; in small or coastal MPAs they gave errors of 0.4 to 0.9 days per year, so the exact mask was chosen.
• Daily series since 1981 (temperature, anomaly and % of the area in heatwave, under watch and in each category) and annual indicators: heatwave days (area mean), days with at least 50 % of the area in heatwave, % of the area affected and in category III or above, maximum category (the highest reached by at least 10 % of the area), cumulative intensity, mean anomaly, watch days and 1993–2025 trends.
• Verification: two independent computations agree for all 2,208 MPA-year pairs (maximum difference of 0.008 days).
• Results: in the Mexican Caribbean, from about 16 heatwave days per year in 1993–2022 to about 200 in 2023–2025 (Arrecifes de Cozumel: from 15.7 to 207.0).
• At depth: heatwaves at 0.5, 47.4 and 92.3 m and at the bottom, with forecast. Each 1 km pixel is assigned to the nearest 1/12° cell (or to the neighbouring ocean cell), weighted by the area it represents; at each level, only the cells that reach it are counted. 33 MPAs reach 47 m and 27 reach 92 m.

Seas and economic zones

• Boundaries: Marine Regions (VLIZ, CC-BY 4.0). 7 IHO seas and oceans clipped to the domain and 101 marine zones: the intersection of the exclusive economic zones with those seas (84 exclusive economic zones, 7 joint regimes, 6 overlapping claims and 4 high-seas areas).
• Assignment: each NSST 1.2 ocean pixel goes to the region that contains its centre and is weighted by its area (proportional to the cosine of latitude), with no double counting.
• Indicators: each day, km² and % of the area under watch, in heatwave and in each category, and mean anomalies; each year, mean and maximum % in heatwave, days with at least 10 % and 50 % of the area in heatwave, maximum category, mean anomaly and 1993–2025 trends.
• 10 % category: categories are not averaged; the “category of the day” is the highest one covering at least 10 % of the area.
• Verification: 70 region-days recomputed pixel by pixel; maximum difference of 0.0045 points.
• Results: in 1993–2022 each region had between 5 and 9 % of its area in heatwave, as expected with a P90. On the Atlantic side, the area in heatwave grows by 6 to 11 points per decade, significantly (Caribbean Sea: from 5.0 % to 51.9 % on average since 2023). In the Pacific the trend is not significant: El Niño dominates.
• Depth by region: the same method as for the MPAs, at 0.5, 47.4 and 92.3 m, at the bottom and in the 0–200 m column.

In situ validation

With public sources: NOAA NDBC buoys and stations, NOAA CO-OPS coastal stations and Argo floats. OSTIA and MUR assimilate many buoys and GLORYS12 assimilates Argo, so what is measured is mostly consistency; moreover, a point is not a pixel, especially on the coast.

Limitations and pending work

• Before June 2002 the daily detail is that of OSTIA (about 5 km) and marine heatwave detection is poorer (Jaccard 0.35).
• The coast is the most uncertain zone: no series exceeds a Jaccard index of 0.34 against the buoys.
• The effective resolution of MUR is coarser than 1 km where clouds are persistent.
• Recent days: preliminary MUR, and provisional QC and anchoring until the OSTIA reprocessing is extended.
• Depth: it is not a 1 km product; on the coast and on shallow shelves, the bottom temperature is that of the model cell. Below 200 m, a marine heatwave is a model signal with low confidence.
• Regions: the Marine Regions boundaries are not each country’s legal delimitation; the Pacific and Atlantic figures apply only within the domain; the fact that the Pacific trends cannot be distinguished from zero does not mean that it is not warming.

How to cite

Recommended citation for the system:

Cerdeira-Estrada, S., R. Martell-Dubois, L. Rosique-de la Cruz, H. Caballero-Aragón, E. Santamaría-del-Ángel, V. Hernández-Díaz. 2026. Marine heatwave early warning system (SATheat) in the Marine-Coastal Information and Analysis System (SIMAR+). CONABIO. Available at: https://simar.conabio.gob.mx/satheat

Recommended citation for the temperature series:

Cerdeira-Estrada, S., R. Martell-Dubois, L. Rosique-de la Cruz, H. Caballero-Aragón, E. Santamaría-del-Ángel, V. Hernández-Díaz. 2026. SIMAR-NSST v1.2 (daily sea surface temperature at 1 km, 1981–present). CONABIO. Available at: https://simar.conabio.gob.mx/satheat

If you use the depth, forecast or water column products, please also cite GLORYS12 and GLO12 (Lellouche et al., 2021, and Copernicus Marine); for the detection method, cite Hobday et al. (2016, 2018).

References

Methods

• Chin T. M., Vazquez-Cuervo J., Armstrong E. M. (2017). A multi-scale high-resolution analysis of global sea surface temperature. Remote Sensing of Environment 200:154–169. doi:10.1016/j.rse.2017.07.029
• Good S. et al. (2020). The current configuration of the OSTIA system for operational production of foundation sea surface temperature and ice concentration analyses. Remote Sensing 12:720. doi:10.3390/rs12040720
• Lellouche J.-M. et al. (2021). The Copernicus global 1/12° oceanic and sea ice GLORYS12 reanalysis. Frontiers in Earth Science 9:698876. doi:10.3389/feart.2021.698876
• Hobday A. J. et al. (2016). A hierarchical approach to defining marine heatwaves. Progress in Oceanography 141:227–238. doi:10.1016/j.pocean.2015.12.014
• Hobday A. J. et al. (2018). Categorizing and naming marine heatwaves. Oceanography 31(2):162–173. doi:10.5670/oceanog.2018.205
• Lachs L. et al. (2025). Higher spatial resolution is not always better: evaluating satellite-sensed sea surface temperature products for a west Pacific coral reef system. Scientific Reports 15. doi:10.1038/s41598-024-84289-0
• Górski K. M. et al. (2005). HEALPix: a framework for high-resolution discretization and fast analysis of data distributed on the sphere. The Astrophysical Journal 622:759–771. doi:10.1086/427976
• ISO 8601-1:2019. Date and time — Representations for information interchange — Part 1: Basic rules.

Data

• Copernicus Marine. OSTIA reprocessed (REP), SST_GLO_SST_L4_REP_OBSERVATIONS_010_011.
• NASA JPL / PO.DAAC. MUR v4.1, collection MUR-JPL-L4-GLOB-v4.1.
• Copernicus Marine. GLORYS12, GLOBAL_MULTIYEAR_PHY_001_030, and GLO12, GLOBAL_ANALYSISFORECAST_PHY_001_024.
• NOAA National Data Buoy Center; NOAA CO-OPS; Argo (GDAC, via the Ifremer ERDDAP); NOAA OISST v2.1; NOAA Coral Reef Watch CoralTemp v3.1; TAO buoys; Marine Regions (VLIZ); CONANP protected-area layer (April 2025); marineHeatWaves package (E. Oliver, version 0.28).

Cadre commun

Domaine et grille

• Domaine SIMAR+ : de 10° S à 33° N et de 123° à 51° O : le Pacifique mexicain et centraméricain, le golfe de Californie, le golfe du Mexique, la mer des Caraïbes et l’Atlantique tropical occidental jusqu’aux Guyanes.
• Surface : la grille de MUR v4.1, à 0,01° (environ 1,1 × 1,0 km sous les tropiques) : 4 301 × 7 201 points (31,0 millions). Selon le masque de MUR, 71,4 % des points sont en mer ; 0,4 % supplémentaires correspondent à des lacs, qui sont conservés mais signalés.
• Profondeur : la grille native du modèle, au 1/12°.

Période de référence, climatologie et 90e percentile

• Référence commune : 1993–2022, 30 ans commençant avec GLORYS12, afin que la surface et la profondeur partagent la même référence.
• Méthode (Hobday et al., 2016) : pour chaque pixel et chaque jour de l’année, on regroupe tous les jours de la période de référence situés à ±5 jours de cette date ; on en tire la moyenne et le 90e percentile (P90), lissés ensuite par une moyenne mobile sur 31 jours, en double précision.
• Année de 366 jours : le 29 février est interpolé entre le 28 février et le 1er mars, comme dans le paquet public marineHeatWaves.

Détection des vagues de chaleur

• Vague de chaleur marine (Hobday et al., 2016) : au moins 5 jours consécutifs au-dessus du P90 journalier de 1993–2022. Deux événements séparés de 2 jours ou moins sont fusionnés.
• Catégorie (Hobday et al., 2018) : en multiples de l’écart entre le P90 et la moyenne : I, modérée (1 à 2) ; II, forte (2 à 3) ; III, sévère (3 à 4) ; IV, extrême (4 ou plus).
• Veille : jours au-dessus du P90 qui ne forment pas encore un événement complet ; ils portent un nom distinct pour ne pas être confondus avec une vague de chaleur.
• Censure en fin de série : une vague qui commence n’a pas encore atteint ses 5 jours et n’est pas comptée ; les 4 derniers jours de tout rapport peuvent donc être revus à la hausse.

Jours provisoires et consolidés

Les derniers jours de MUR sont préliminaires jusqu’à la publication de leur version finale, 4 à 9 jours plus tard, et le chargement quotidien les relit. Après le dernier jour d’OSTIA retraitée (REP), le contrôle de qualité et l’ancrage se font avec OSTIA NRT et sont provisoires ; ils deviennent définitifs lorsque Copernicus prolonge le retraitement. Une fois par mois, les jours finaux et contrôlés passent dans la série consolidée. En profondeur, après le dernier jour de la réanalyse GLORYS12, la série est constituée de GLO12 non corrigé, provisoire jusqu’à la prolongation de GLORYS12.

Surface · SIMAR-NSST 1.2

La série quotidienne de température de surface de la mer (°C) à 0,01°, sans le réchauffement diurne, depuis le 1er octobre 1981, sur l’ensemble du domaine. Elle sert de base à tous les produits de surface. La version en vigueur est SIMAR-NSST 1.2, complète depuis 1981 et vérifiée jour par jour.

Sources

• Jusqu’au 31 mai 2002 : OSTIA REP, l’analyse quotidienne à 0,05° du Met Office distribuée par Copernicus Marine (produit SST_GLO_SST_L4_REP_OBSERVATIONS_010_011, jeu METOFFICE-GLO-SST-L4-REP-OBS-SST, version 202003 ; « REP » est le nom que la source donne à sa série historique, retraitée par le Met Office avec une méthode unique, et SIMAR l’utilise telle quelle), la plus haute résolution disponible pour cette période.
• Depuis le 1er juin 2002 : MUR v4.1 (NASA JPL, MUR-JPL-L4-GLOB-v4.1), la seule analyse quotidienne mondiale à 0,01° couvrant plus de 20 ans, lue uniquement depuis PO.DAAC, son distributeur officiel.
• En appui : OSTIA NRT, la version en temps quasi réel de la même analyse (SST_GLO_SST_L4_NRT_OBSERVATIONS_010_001, jeu METOFFICE-GLO-SST-L4-NRT-OBS-SST-V2), pour les jours récents et NOAA OISST v2.1 (25 km) comme arbitre du contrôle de qualité.

Assemblage des sources

1. Climatologies de la période de recouvrement : la moyenne journalière 2006–2025 d’OSTIA et de MUR (on exclut 2002–2005, années où MUR présentait de fortes erreurs dans les mers semi-fermées).
2. L’anomalie d’OSTIA est ramenée à 1 km par plus proche voisin, sans interpoler ni modifier la donnée.
3. Raccordement par la moyenne journalière : avant le 1er juin 2002, NSST = climatologie de MUR + (OSTIA − climatologie d’OSTIA). La moyenne de chaque jour de l’année est la même avant et après 2002 et le saut disparaît ; la correction varie selon la saison et le lieu (au large de la côte ouest de la Basse-Californie, MUR est jusqu’à 0,9 °C plus chaude qu’OSTIA en juillet et en août).
4. Depuis le 1er juin 2002 : NSST = MUR, sauf les jours présentant une erreur confirmée, qui sont remplacés selon la formule précédente.
5. Ancrage (version 1.2) : on ajoute la différence entre les anomalies d’OSTIA REP et de la NSST, moyennées sur 25 × 25 km et sur 7 jours centrés. La variation lente et de grande échelle est celle d’OSTIA, plus stable dans le temps ; le détail à 1 km reste celui de MUR.

Chaque valeur indique sa source et la valeur MUR d’origine de chaque jour remplacé est conservée : la série est traçable et réversible.

Contrôle de qualité de MUR

• Règle mensuelle : signale un jour si la moyenne sur 31 jours de son anomalie s’écarte de celle d’OSTIA de plus de 5 échelles robustes et de plus de 1 °C par rapport à la normale en ce pixel.
• Règle quotidienne : signale les pics de MUR (filtre de Hampel sur ±7 jours) qu’OSTIA ne voit pas.
• Arbitre : un jour signalé n’est remplacé que si OISST v2.1 confirme que l’erreur vient de MUR.
• Sur 2002–2026, 0,085 % des jours-pixels sont remplacés, surtout en 2002–2005 et dans les mers peu profondes comme le golfe de Californie, où MUR présentait des erreurs de −5 à −10 °C.

Validation

• Raccordement : accoler les séries sans correction crée de fausses tendances (à Alacranes, cela double la hausse du nombre de jours de vague de chaleur). Hors échantillon, la correction de la moyenne réduit l’erreur sur les jours de vague de 14,3 à 7,6 jours par an ; les corrections de variance ou de quantiles l’aggravent.
• Avant 2002 : par rapport à 40 stations sur 1982–2002, erreur de 0,63 °C et corrélation des anomalies de 0,80.
• Par rapport à 46 bouées NDBC à longue série (1982–2025) :

• Jours de vague de chaleur par an : en moyenne, la 1.2 compte environ 3 jours de plus par an que les bouées (29,6 contre 26,8 sur 873 stations-années complètes) ; OSTIA REP seule, environ 6 de plus (33,3).

Pourquoi une série propre, plutôt que MUR ou OSTIA seules ?

Aucun des deux produits n’est le meilleur partout. SIMAR-NSST 1.2 prend à chacun ce qu’il fait de mieux : à MUR, le détail à 1 km, qui compte sur la côte ; à OSTIA, la variation lente et de grande échelle, plus stable dans le temps (l’ancrage). Le test direct, avec les mêmes 46 bouées NDBC et les mêmes jours de 2003 à 2025, la période où les trois existent :

Indice de Jaccard des jours de vague de chaleur par rapport à la bouée (1 = concordance parfaite). Intervalles de confiance à 95 % par rééchantillonnage des stations.

• Sur la côte, où se trouvent la plupart des récifs, mangroves et aires protégées surveillés, la 1.2 est la meilleure des trois ; face à OSTIA REP, +0,016 (IC 95 % : +0,005 à +0,025).
• Au large, c’est l’ancrage qui fait la différence : la 1.2 dépasse MUR sans ancrage sur toutes les périodes (2003–2025 : +0,053, IC 95 % : +0,038 à +0,067 ; 2020–2025 : 0,651 contre 0,593). OSTIA REP se rapproche un peu plus des bouées : au large, les variations de quelques jours de MUR sont en partie du bruit (dans la Caraïbe ouverte, son amplitude quotidienne vaut 1,5 fois celle des bouées). De plus, les bouées entrent dans les analyses d’OSTIA et de MUR : cette comparaison mesure donc la cohérence plutôt qu’une exactitude indépendante.
• Dans l’ensemble, la 1.2 et OSTIA REP ne se distinguent pas (−0,010 ; IC 95 % : −0,025 à +0,002), et la 1.2 surestime moins les jours de vague (environ 3 de trop par an, contre environ 6).

Profondeur · GLORYS12 et GLO12

Température potentielle quotidienne et vagues de chaleur sur les 50 niveaux du modèle (de 0,5 à 5 728 m) et au fond, du 1er janvier 1993 au dernier jour d’analyse, sur la grille native au 1/12° (environ 9 km ; 517 × 865 cellules). Les données ne sont ni rééchantillonnées à 1 km ni interpolées.

• Sources : GLORYS12, réanalyse quotidienne depuis 1993, que Copernicus prolonge chaque mois avec quelques mois de retard ; GLO12, analyse quotidienne et prévision à 10 jours (Copernicus Marine), pour les jours suivants.
• Raccordement : GLORYS12 jusqu’à son dernier jour, puis GLO12 non corrigé, signalé comme provisoire. La correction du raccordement n’améliorait que 3 des 6 niveaux testés et n’a pas été retenue. Lorsque Copernicus prolonge GLORYS12, les nouveaux jours remplacent le segment provisoire.
• Calcul : climatologie et P90 de 1993–2022 pour chaque cellule, niveau et fond, selon la méthode commune ; état quotidien avec la détection de Hobday et bilan annuel.
• Vérification : sur 60 cellules-niveaux tirées au hasard (3 695 événements, 83 317 jours de vague), 0 jour divergent par rapport à l’implémentation de référence.

Validation

• Argo (6,9 millions de mesures, 2000–2026) : biais +0,09 °C, RMSD 0,73 °C, r = 0,997 ; RMSD de 0,79 °C à 0–50 m, de 0,99 °C à 50–200 m et de 0,43 °C à 200–1 000 m. Cela mesure la cohérence, et non une exactitude indépendante : GLORYS12 assimile Argo.
• Bouées TAO (18 bouées, 1993–2026) : indice de Jaccard des jours de vague de 0,71 à 0–50 m, de 0,51 à 50–200 m et de 0,25 à 200–1 000 m.
• Mouillages du golfe du Mexique (2009–2011) : au fond abyssal, le modèle est environ 0,15 °C trop froid ; au fond du plateau du Yucatán, il s’écarte de 2 à 3 °C.

Colonne d’eau et prévision

La vague de chaleur de 0 à 200 m

Chaque jour et dans chaque cellule : l’épaisseur de la couche en vague de chaleur, la profondeur des niveaux en vague le moins profond et le plus profond, la catégorie la plus élevée et si la vague est de subsurface (sous la surface et non à 0,5 m, donc invisible depuis les satellites). On utilise la tranche de confiance élevée ; la version à 50 niveaux sert de référence.

Une cellule comptait en moyenne 93 jours par an en vague de chaleur à un niveau quelconque entre 0 et 200 m sur 1993–2022, et 202 sur 2023–2025. Sur 1993–2022, 61 de ces 93 jours étaient de subsurface.

Prévision à 10 jours

Chaque jour, l’analyse suivie des 10 jours de prévision de GLO12, non corrigée, passe par la même détection, sur les 50 niveaux et au fond.

Anomalies et anomalie standardisée

• Anomalies quotidienne, hebdomadaire (ISO), mensuelle, trimestrielle et annuelle : la moyenne de la NSST sur les jours de la période moins la moyenne de la climatologie journalière 1993–2022 sur ces mêmes jours. La règle vaut pour toute période, tout point ou tout polygone.
• Pourquoi la climatologie journalière : par rapport à une climatologie par numéro de semaine, l’écart est de 0,07 à 0,21 °C (RMS) et atteint 1,22 °C en semaine 53 ; avec la climatologie journalière, la semaine 53 ne nécessite aucun traitement particulier.
• Écart type journalier σ : pour chaque pixel et chaque jour de l’année, l’écart type (n − 1) de la NSST 1.2 sur 1993–2022, avec la même fenêtre et le même lissage. L’anomalie standardisée est l’anomalie du jour divisée par son σ.
• Résultats : σ moyen sur le domaine de 0,78 °C (P10–P90 : 0,47 à 1,25 °C) ; 0,47 °C au large dans la mer des Caraïbes et 1,17 °C dans le golfe de Californie. Ainsi, +1 °C représente environ 2 σ dans les Caraïbes et moins de 1 σ dans le golfe de Californie. La détection des vagues de chaleur utilise le P90, et non σ.

Vagues de chaleur marines et veille

Détection quotidienne à 1 km selon les règles du cadre commun, plus la couche distincte de veille.

• Avec 46 bouées NDBC (au moins 15 ans de données sur 1993–2022) : avec la 1.2, indice de Jaccard de 0,45 et 39 % de fausses alarmes, avec de meilleurs résultats au large que sur la côte.
• Années récentes : sur 2019–2025, la 1.2 compte 26 % de jours de vague de plus que les bouées (OSTIA REP et CoralTemp : 44 et 45 %), bien que ses températures soient environ 0,1 °C plus froides. Ce n’est pas un biais chaud : les bouées varient davantage que n’importe quel produit satellitaire, et un même réchauffement franchit plus souvent un seuil plus proche de la moyenne. C’est pourquoi les vagues sont évaluées à l’aide des détections, des fausses alarmes et de l’indice de Jaccard, et pas seulement du nombre de jours.

Aires marines protégées

• Pixels exacts : pour chaque aire protégée fédérale de la couche de la CONANP (avril 2025), les pixels marins de 1 km dont le centre tombe à l’intérieur du polygone. Sur les 232 aires protégées, 48 comptent au moins 5 pixels marins (645 543 au total). Des cellules DGGS (H3 et HEALPix) ont été testées ; dans les AMP petites ou côtières, elles donnaient des erreurs de 0,4 à 0,9 jour par an, et le masque exact a été retenu.
• Séries quotidiennes depuis 1981 (température, anomalie et % de la surface en vague, en veille et dans chaque catégorie) et indicateurs annuels : jours de vague (moyenne sur l’aire), jours avec au moins 50 % de la surface en vague, % de la surface touchée et en catégorie III ou plus, catégorie maximale (la plus élevée atteinte par au moins 10 % de la surface), intensité cumulée, anomalie moyenne, jours de veille et tendances 1993–2025.
• Vérification : deux calculs indépendants concordent pour les 2 208 paires AMP-année (écart maximal de 0,008 jour).
• Résultats : dans les Caraïbes mexicaines, on passe d’environ 16 jours de vague par an sur 1993–2022 à environ 200 sur 2023–2025 (Arrecifes de Cozumel : de 15,7 à 207,0).
• En profondeur : vagues à 0,5, 47,4 et 92,3 m et au fond, avec prévision. Chaque pixel de 1 km est affecté à la cellule de 1/12° la plus proche (ou à la cellule marine voisine), pondéré par la surface qu’il représente ; à chaque niveau, seules comptent les cellules qui l’atteignent. 33 AMP atteignent 47 m et 27 atteignent 92 m.

Mers et zones économiques

• Limites : Marine Regions (VLIZ, CC-BY 4.0). 7 mers et océans de l’OHI découpés selon le domaine et 101 zones marines : l’intersection des zones économiques exclusives avec ces mers (84 zones économiques exclusives, 7 régimes communs, 6 revendications qui se chevauchent et 4 zones de haute mer).
• Affectation : chaque pixel marin de la NSST 1.2 est rattaché à la région qui contient son centre et pondéré par sa surface (proportionnelle au cosinus de la latitude), sans double comptage.
• Indicateurs : chaque jour, km² et % de la surface en veille, en vague et dans chaque catégorie, et anomalies moyennes ; chaque année, % moyen et maximal en vague, jours avec au moins 10 % et 50 % de la surface en vague, catégorie maximale, anomalie moyenne et tendances 1993–2025.
• Catégorie des 10 % : on ne fait pas la moyenne des catégories ; la « catégorie du jour » est la plus élevée couvrant au moins 10 % de la surface.
• Vérification : 70 régions-jours recalculées pixel par pixel ; écart maximal de 0,0045 point.
• Résultats : sur 1993–2022, chaque région avait entre 5 et 9 % de sa surface en vague, ce qui est attendu avec un P90. Du côté atlantique, la surface en vague augmente de 6 à 11 points par décennie, de façon significative (mer des Caraïbes : de 5,0 % à 51,9 % en moyenne depuis 2023). Dans le Pacifique, la tendance n’est pas significative : El Niño domine.
• Profondeur par région : la même méthode que pour les AMP, à 0,5, 47,4 et 92,3 m, au fond et dans la colonne de 0 à 200 m.

Validation in situ

Avec des sources publiques : bouées et stations NOAA NDBC, stations côtières NOAA CO-OPS et flotteurs Argo. OSTIA et MUR assimilent de nombreuses bouées et GLORYS12 assimile Argo, si bien que l’on mesure surtout la cohérence ; en outre, un point n’est pas un pixel, surtout sur la côte.

Limites et travaux en cours

• Avant juin 2002, le détail quotidien est celui d’OSTIA (environ 5 km) et la détection des vagues de chaleur est moins bonne (Jaccard 0,35).
• La côte est la zone la plus incertaine : aucune série ne dépasse un indice de Jaccard de 0,34 par rapport aux bouées.
• La résolution effective de MUR est moins fine que 1 km là où les nuages persistent.
• Jours récents : MUR préliminaire, et contrôle et ancrage provisoires jusqu’à la prolongation du retraitement d’OSTIA.
• Profondeur : ce n’est pas un produit à 1 km ; sur la côte et sur les plateaux peu profonds, la température de fond est celle de la cellule du modèle. Sous 200 m, une vague de chaleur est un signal du modèle à faible confiance.
• Régions : les limites de Marine Regions ne constituent pas la délimitation légale de chaque pays ; les chiffres du Pacifique et de l’Atlantique ne valent qu’à l’intérieur du domaine ; que les tendances du Pacifique ne se distinguent pas de zéro ne signifie pas qu’il ne se réchauffe pas.

Comment citer

Citation recommandée du système :

Cerdeira-Estrada, S., R. Martell-Dubois, L. Rosique-de la Cruz, H. Caballero-Aragón, E. Santamaría-del-Ángel, V. Hernández-Díaz. 2026. Marine heatwave early warning system (SATheat) in the Marine-Coastal Information and Analysis System (SIMAR+). CONABIO. Disponible sur : https://simar.conabio.gob.mx/satheat

Citation recommandée de la série de température :

Cerdeira-Estrada, S., R. Martell-Dubois, L. Rosique-de la Cruz, H. Caballero-Aragón, E. Santamaría-del-Ángel, V. Hernández-Díaz. 2026. SIMAR-NSST v1.2 (température de surface de la mer quotidienne à 1 km, 1981–présent). CONABIO. Disponible sur : https://simar.conabio.gob.mx/satheat

Si vous utilisez la profondeur, la prévision ou la colonne d’eau, citez aussi GLORYS12 et GLO12 (Lellouche et al., 2021, et Copernicus Marine) ; pour la méthode de détection, Hobday et al. (2016, 2018).

Références

Méthodes

• Chin T. M., Vazquez-Cuervo J., Armstrong E. M. (2017). A multi-scale high-resolution analysis of global sea surface temperature. Remote Sensing of Environment 200:154–169. doi:10.1016/j.rse.2017.07.029
• Good S. et al. (2020). The current configuration of the OSTIA system for operational production of foundation sea surface temperature and ice concentration analyses. Remote Sensing 12:720. doi:10.3390/rs12040720
• Lellouche J.-M. et al. (2021). The Copernicus global 1/12° oceanic and sea ice GLORYS12 reanalysis. Frontiers in Earth Science 9:698876. doi:10.3389/feart.2021.698876
• Hobday A. J. et al. (2016). A hierarchical approach to defining marine heatwaves. Progress in Oceanography 141:227–238. doi:10.1016/j.pocean.2015.12.014
• Hobday A. J. et al. (2018). Categorizing and naming marine heatwaves. Oceanography 31(2):162–173. doi:10.5670/oceanog.2018.205
• Lachs L. et al. (2025). Higher spatial resolution is not always better: evaluating satellite-sensed sea surface temperature products for a west Pacific coral reef system. Scientific Reports 15. doi:10.1038/s41598-024-84289-0
• Górski K. M. et al. (2005). HEALPix: a framework for high-resolution discretization and fast analysis of data distributed on the sphere. The Astrophysical Journal 622:759–771. doi:10.1086/427976
• ISO 8601-1:2019. Date and time — Representations for information interchange — Part 1: Basic rules.

Données

• Copernicus Marine. OSTIA retraitée (REP), SST_GLO_SST_L4_REP_OBSERVATIONS_010_011.
• NASA JPL / PO.DAAC. MUR v4.1, collection MUR-JPL-L4-GLOB-v4.1.
• Copernicus Marine. GLORYS12, GLOBAL_MULTIYEAR_PHY_001_030, et GLO12, GLOBAL_ANALYSISFORECAST_PHY_001_024.
• NOAA National Data Buoy Center ; NOAA CO-OPS ; Argo (GDAC, via l’ERDDAP de l’Ifremer) ; NOAA OISST v2.1 ; NOAA Coral Reef Watch CoralTemp v3.1 ; bouées TAO ; Marine Regions (VLIZ) ; couche des aires protégées de la CONANP (avril 2025) ; paquet marineHeatWaves (E. Oliver, version 0.28).