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Consecuencias de un forzamiento mareal tipo mixto semidiurno en una laguna costera somera
The dynamic consequences of a tidal forcing type mixed semidiurnal in a shallow coastal lagoon
Braulio Juárez Araiza
JOSE GOMEZ VALDES
Acceso Abierto
Atribución
Marea
La marea es uno de los principales forzantes de la dinámica de los cuerpos de agua costeros. La marea cambia en el espacio y en el tiempo, por lo tanto las amplitudes de la marea varían. En esta tesis se examina la influencia de las mareas del tipo mixto semidiurno con un rango mesomareal en la dinámica de las lagunas costeras someras. El Estero de Punta Banda (EPB) es una laguna costera somera, ubicada en la costa oeste de Baja California, en el extremo sur de la Bahía de Todos Santos. El rango de marea promedio es 2.2 m correspondiente a un sistema mesomareal, las mareas son mixtas con predominancia semidiurna con un número de forma igual a 0.64. Utilizando análisis armónico obtuvimos las amplitudes de los constituyentes de marea de dos series de tiempo observadas en la cabeza y en la boca y en series calculadas con el modelo numérico  Delft3D en diferentes puntos del canal del estero. Las bandas de frecuencias con la mayor energía espectral fueron las semidiurnas seguidas por las diurnas. Experimentos numéricos de largo periodo y forzados con un tipo de marea mixta semidiurna indicaron que dentro de la laguna existe la generación de las mareas de agua somera: MSf, Mm, MO3, Mk3, M4, MS4, MN4 y 2MS6. Las amplitudes de los constituyentes principales (M2, K1, S2 y O1) se atenúan de la boca a la cabeza de la laguna. Por ejemplo, el constituyente semidiuno lunar M2 se atenúa de 68 cm a 48 cm. Resultados de un modelo analítico lineal  implicaron  que la atenuación se explica con un balance longitudinal entre el gradiente de presión y la fuerza de fricción, dándole al sistema una característica de un sistema altamente friccional. Este balance se corroboró con el modelo numérico. Además, utilizando el modelo numérico Delft3D, se encontró que existe una zona dentro de la laguna de máxima amplificación (atenuación) en las amplitudes de las mareas de agua somera (constituyentes principales). Estos cambios de amplitud se deben a que dentro del EPB existe un escalón que afecta la dinámica, donde el balance entre el gradiente de presión y la fricción con el fondo fue corroborado. También se encontró que la presencia de curvatura en el canal incrementa la amplitud de las mareas de agua somera.
The tide is the principal forcing in the dynamic of the coastal lagoons. The Estero de Punta Banda is a shallow coastal lagoon, with a mean depth of 4 m, approximately, located at the south part of the Bahia de Todos Santos from the west coast of Baja California. The tidal range is 2.2 m corresponding to a mesotidal regime, the tides are mixed mainly semidiurnal with a form number of 0.64. Using harmonic analysis, we calculated the amplitudes and phases of each constituent in the mouth and in the head, from observations, and in several points of main channel, from the output of the numerical model. The frequency bands with the higher spectral energy were primarily the semidiurnal and subsequently the diurnal. The amplitudes of the principal astronomical constituents (M2, K1, S2, and O1) were attenuated from the mouth to the head. For example, the semidiurnal constituent M2 was attenuated from 68 cm to 48 cm. The propagation along the lagoon of the main constituents was examined using an analytic linear model. Numerical experiments of a year-long using as tidal forcing a mixed semidiurnal tide, indicated that inside the lagoon shallow water tides were generated, principally: MSf, Mm, MO3, Mk3, M4, MS4, Mn4, and 2MS6. Results from the analytical model and from the numerical model revealed that not only the attenuation of the main constituents but also the generation of shallow water tides were explained by a balance between the pressure gradient and the frictional force, characterizing the system as high frictional. Furthermore, with the numerical model, we found that inside the lagoon there is a step where the maximum amplification (attenuation) occurred for the amplitudes of the shallow water tides (astronomic constituents). We also found that the curvature of the main channel affected the amplitude of the shallow water tides.
CICESE
2016
Tesis de maestría
Español
Juárez Araiza, B.2016.Consecuencias de un forzamiento mareal tipo mixto semidiurno en una laguna costera somera. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 62 pp.
OCEANOGRAFÍA
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