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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3536| Estudio numérico sobre el efecto del oleaje en la dispersión relativa de trazadores lagrangianos en la superficie del mar ante condiciones de huracán Numerical study on the effect of waves in the relative dispersion of surface lagrangian tracers under hurricane conditions | |
| Omar Zain Torres Ríos | |
| JOSE PEDRO OSUNA CAÑEDO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Dispersión relativa, Oleaje, Huracán, Golfo de México Relative dispersion, Wind-waves, Hurricane, Gulf of Mexico | |
| Los eventos de huracanes se caracterizan por la presencia de vientos extremos que inciden directamente en la superficie del mar modificando la dinámica de la capa superficial del oceano. Esto se ve reflejado en la generación de oleaje extremo, el cual juega un papel importante en la transferencia de momento entre la atmósfera y el océano. La interacción entre el oleaje y el océano modifican el transporte superficial en el mar y por consecuencia la dispersión en la superficie. Aunque estudios previos han demostrado que la difusividad relativa aumenta en eventos de huracán, el efecto que tienen los vientos extremos en la dispersión relativa aún no ha sido explorado en detalle, menos aún es considerado el efecto del oleaje en la dispersión relativa. En este trabajo se caracteriza la dispersión relativa en evento de huracán en contraste con la dispersión relativa en condiciones típicas a partir de datos observados durante el proyecto Grand Lagrangian Deployment (GLAD). Se observó que durante periodo de huracán la dispersión relativa llega a ser hasta dos veces mayor que en condiciones típicas en escalas menores que 5km. En escalas mayores el aumento es de aproximadamente 15%. La dispersión es principalmente no–local en el periodo analizado durante evento de huracán. Adicionalmente, con el uso de simulación numérica se cuantifica el efecto del oleaje a partir del uso de dos métodos en la estimación de la deriva de Stokes; una obtenida con un modelo numérico de oleaje y otra de manera paramétrica (proporcional a la velocidad del viento). Estos valores de deriva de Stokes se suman a los valores de corriente calculados por un modelo numérico de circulación. Se encontró que la dispersión relativa observada se reproduce de manera satisfactoria utilizando trayectorias simuladas con las corrientes del modelo de circulación y las corrientes que incluyen la deriva de Stokes calculadas por el modelo de olas. Aunque la diferencia en la dispersión relativa calculada por estos dos experimentos numéricos es pequeña, la preferencia direccional de la dispersión fue reproducida de mejor manera cuando se utiliza la deriva de Stokes calculada a partir del espectro direccional del oleaje. En nuestros experimentos numéricos, el uso de una aproximación paramétrica para representar el efecto del oleaje en la circulación superficial induce un transporte de partículas a una distancia mayor, pero tiende a mantenerlas más juntas que en los otros casos. Hurricane events are characterised by the presence of extreme winds that impinge directly on the sea surface, modifying the dynamics of the surface layer of the ocean. This is reflected in the generation of extreme waves, which play an important role in the transfer of momentum between the atmosphere and the ocean. The interaction between waves and the ocean modifies the surface transport in the sea and consequently the dispersion at the surface. Although previous studies have shown that relative diffusivity increases in hurricane events, the effect the extreme forcing has on relative dispersion has not yet been explored in detail, let alone the effect of waves on relative dispersion. In this work we characterise the relative dispersion during a hurricane event in contrast to the relative dispersion in typical conditions using data observed during the Grand Lagrangian Deployment (GLAD) project. It was observed that during hurricane period the relative dispersion is up to twice as large as in typical conditions at scales smaller than 5km. At larger scales the increase is about 15%. The dispersion is mainly non-local during the hurricane event. Additionally, with the use of numerical simulation, the effect of waves is quantified through the use of two methods for the estimation of the Stokes drift; one obtained from the use of an espectral wave model and the other parametrically (proportional to wind speed). These Stokes drift values are added to the current values calculated by a numerical circulation model. The observed relative dispersion was found to be satisfactorily reproduced using currents from the circulation model and the same currents including Stokes drift calculated by the wave model. Although the difference in the relative dispersion calculated by these two numerical experiments is small, the directional preference of the dispersion was better reproduced when using the Stokes drift calculated from the directional wave spectrum. In our numerical experiments, the use of a parametric approximation to represent the effect of the wave on the surface circulation induces a transport of particles over a larger distance, but tends to keep them closer together than in the other cases. | |
| CICESE | |
| 2021 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Torres Ríos, O.Z. 2021. Estudio numérico sobre el efecto del oleaje en la dispersión relativa de trazadores lagrangianos en la superficie del mar ante condiciones de huracán. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 56 pp. | |
| OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04) | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Oceanografía Física |
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| tesis_Omar Zain Torres Ríos_22 feb 2021.pdf | Versión completa de la tesis | 3.38 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |