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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1211| Efecto del oleaje en la capa límite atmosférica marina Effect of sea state on the marine atmospheric boundary layer | |
| Héctor García Nava | |
| FRANCISCO JAVIER OCAMPO TORRES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Esfuerzo del viento,Capa límite atmosférica marina,Coeficiente de arrastre,Oleaje,Ciencias del mar | |
| Para entender y modelar la mayoría de los procesos físicos que ocurren en la atmósferay en el océano es necesario considerar el acoplamiento entre ambos sistemas. En estesentido los flujos de momento, calor y masa a través de la superficie del mar son componentesclave del acoplamiento entre la capa inferior de la atmósfera y la capa superficialdel océano. En particular, el flujo de momento o esfuerzo del viento es relevante enprocesos de diversas escalas de espacio y tiempo como son la circulación oceánica superficial,la generación y evolución de tormentas, la formación de la capa de mezcla yla determinación del estado del mar.Se sabe que el esfuerzo del viento sobre el océano depende del estado del mar. Enausencia de swell, cuando el oleaje local se encuentra en desarrollo el arrastre superficialaumenta en comparación con el arrastre existente en un mar completamente desarrollado.Por otro lado, se cree que la presencia de swell modifica el esfuerzo del vientode forma directa al intercambiar momento con el flujo de aire, e indirecta al alterar larugosidad superficial asociada al oleaje local, lo que repercute en el esfuerzo del viento.Este trabajo tiene como finalidad describir y mejorar el entendimiento del efectoque tienen en general el estado del mar y en particular el swell, en la transferencia demomento entre el océano y la atmósfera. Para ello se realizaron mediciones detalladasy simulaciones numéricas del esfuerzo del viento y del campo de oleaje en el Golfode Tehuantepec, un área sujeta a eventos de vientos intensos y persistentes, ademásde experimentos de interacción entre el flujo de aire y el oleaje en el laboratorio. Elanálisis de los resultados indica que en condiciones de vientos débiles el swell ocasiona unesfuerzo del viento mayor que el esfuerzo correspondiente a condiciones de oleaje localen ausencia de swell. Por otro lado, en condiciones de vientos intensos y crecimiento deloleaje limitado por el fetch la presencia de oleaje local en desarrollo aumenta el arrastresuperficial en comparación con el arrastre correspondiente a un mar completamentedesarrollado, sin embargo, la presencia de swell ocasiona una disminución del esfuerzoal modificar la rugosidad asociada al oleaje local a través de la atenuación de las olascortas. In order to understand and model most of the physical atmospheric and oceanicprocesses it is necessary to consider the coupling between both systems. In this sensethe fluxes of momentum, heat and mass trough the sea surface are key componentsof the coupling between the lower atmosphere and the upper ocean. In particular, themomentum flux or wind stress is relevant for processes at different time and space scalessuch as the oceans surface circulation, storm generation and development, mixed layerdevelopment, and the sea state determination.Nowadays it is known that the wind stress over the ocean depends on the sea state.In the absence of swell, underdeveloped wind-waves increase the drag as comparedwith fully developed wind-seas. On the other hand, it is believed that the presence ofswell modifies the wind stress directly by exchanging momentum with the air flow andindirectly by modifying the wind-sea associated roughness which in turn changes thewind stress.This work aims to better understand the effect of the sea state and in particularof the swell, on the momentum transfer between the ocean and the atmosphere. Toachieve this goal, we performed detailed measurements and numerical modeling of windstress and wave field at the Gulf of Tehuantepec, an area subjected to strong andpersistent gap wind events, along with experiments of the interaction between the airflow and the surface waves in the laboratory. The analysis of the results suggests thatthe swell increases the wind stress in low wind conditions. At high wind and fetchlimitedconditions the presence of underdeveloped waves increases the surface drag incomparison with the corresponding drag of fully developed seas, however, the presenceof swell decreases the stress through modifying the wind-sea associated roughness bydamping the short wind-waves. | |
| CICESE | |
| 2011 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| García Nava, H.2011.Efecto del oleaje en la capa límite atmosférica marina. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 155 pp. | |
| OCEANOGRAFÍA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Oceanografía Física |
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