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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1601| Circulación forzada por el viento en una cuenca cerrada con topografía Wind-driven circulation in a closed basin with variable topography | |
| FLOR KARYNA VENEGAS VEGA | |
| LUIS ZAVALA SANSON | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Circulación forzada por el viento, modelo de Stommel, efecto β, efecto β topográfico Wind-driven circulation, Stommel model, β effect, topographic β effect | |
| En esta tesis se estudia la circulación oceánica de gran escala forzada por el viento en una cuenca cerrada con topografía. Para ello se realizaron simulaciones numéricas que resuelven la ecuación de vorticidad en el modelo de aguas someras con fondo variable. Este problema ha sido ampliamente estudiado cuando la cuenca tiene el fondo plano (modelo de Stommel). En dicha formulación se considera el balance entre el efecto β (asociado con las variaciones latitudinales del para´metro de Coriolis), el forzamiento del viento y un término de fricción del fondo. Como resultado se obtiene una circulación anticiclónica estacionaria que se intensifica en la frontera oeste. Por otro lado, el estado de equilibrio de un fluido en rotación sobre un fondo en forma de cuenca es una circulación ciclónica con agua somera a la derecha (en el Hemisferio Norte), es decir, en sentido contrario al de la solución de Stommel. El objetivo de las simulaciones numéricas es analizar la circulación inducida por el viento que resulta debido a una topografía en forma de paraboloide, y determinar si el giro de Stommel persiste, o si puede ser modificado o incluso revertido por efectos topográficos. Se encontró que el giro anticiclónico inducido por el viento se desplaza hacia el suroeste hasta alcanzar un estado estacionario cerca de la frontera sur. Este movimiento se debe al llamado efecto β topográfico, el cual se debe a la pendiente del fondo en la frontera oeste. Estas soluciones estacionarias son sumamente robustas y persistentes, lo cual se comprobó mediante simulaciones con diferentes tipos de condiciones iniciales y forzamientos que llevaron a resultados similares. Otro resultado relevante es la generación de ondas topográficas que viajan hacia el sur a lo largo de la frontera oeste, siguiendo los contornos de la topografía. Sin embargo, cuando dichos contornos se orientan en la dirección zonal las ondas son disipadas, por lo que quedan confinadas en la parte oeste de la cuenca. Se discute que la dinámica de estos fenómenos se relaciona con la competencia entre el efecto β planetario y el efecto β topográfico. Dicha competencia se establece en la frontera sur, donde el efecto planetario induce la propagación de ondas y remolinos hacia el oeste, mientras que el efecto topográfico local los induce al este. Como resultado, se inhibe el movimiento de los giros y la propagación de las ondas. In this thesis we study the large-scale oceanic circulation forced by the wind in a closed basin with topography. For this purpose, numerical simulations were performed that solve the vorticity equation in the shallow water model with variable bottom topography. This problem has been widely studied when the basin has a flat bottom (Stommel model). In this formulation the balance between the β effect (associated with the latitudinal variations of the Coriolis parameter), wind forcing and a linear friction term is considered. As a result, a steady anticyclonic circulation is obtained that intensifies in the western boundary. On the other hand, the equilibrium state of a rotating fluid on a basin-shaped bottom is a cyclonic circulation with shallow water to the right (in the Northern Hemisphere), that is, in the opposite direction to the Stommel solution. The aim of the numerical simulations is to analyze the wind-induced circulation resulting from a paraboloid topography, and to determine if the Stommel gyre continues or if it can be modified or even reversed by topographic effects. It was found that the wind-induced anticyclonic gyre drifts southwestard to a steady state near the southern boundary. This movement is associated to the so-called topographic β effect, which is due to the bottom slope near the western boundary. These stationary solutions are extremely robust and persistent, which was verified by performing simulations with different types of initial conditions and forcing that led to similar results. Another relevant result is the generation of topographic waves that travel south along the western boundary, following the contours of the topography. However, when these contours are oriented in the zonal direction the waves are dissipated, so they remain confined in the western part of the basin. It is argued that the dynamics of these phenomena is related to the competition between the planetary β effect and the topographic β effect. This competition is established in the southern boundary, where the planetary effect induces the propagation of waves and eddies towards the west, while the local topographic effect induces their propagation to the east. As a result, the movement of eddies and waves is inhibited. Some oceanographic cases are discussed in which these situations may arise, as in the southern region of the Gulf of Mexico. | |
| CICESE | |
| 2017 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Venegas Vega, F. K. 2017. Circulación forzada por el viento en una cuenca cerrada con topografía. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 59 pp. | |
| OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04) | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Oceanografía Física |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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| Tesis_Venegas_Vega_Flor_Karyna_25_sep_2017.pdf | Versión completa de la tesis | 15.99 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |