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Circulación en el Golfo de California inducida por mareas y esfuerzo del viento: implicaciones sobre dispersión de trazadores
Circulation in the Gulf of California induced by tides and wind force: implications on the dispersion of tracers.
SANDRA LAURA QUIJANO DEL OLMO
VANESA MAGAR BRUNNER
Acceso Abierto
Atribución
Golfo de California, circulación, partículas, climatología de viento.
Gulf of California, circulation, tracer, wind
El Golfo de California (GdC), ubicado en la parte noroeste del país entre la Península de Baja California y los estados de Sonora, Sinaloa y Nayarit, se caracteriza por ser el único mar marginal del país. Es uno de los mares marginales con mayor productividad primaria asociada a procesos físicos como mareas, o surgencias costeras inducidas por el viento, lo que permite una alta biodiversidad en el sistema. Con base en las características oceanográficas regionales del GdC, el objetivo de este trabajo es estudiar la hidrodinámica del Golfo, principalmente sus zonas costeras como el Alto Golfo de California, para analizar las posibles implicaciones sobre procesos de dispersión en dichas zonas. Para entender estos procesos, se emplearon dos modelos numéricos, uno bidimensional (el modelo de aguas someras integrado verticalmente) y uno tridimensional (de capas). El modelo que se utilizó fue un modelo de aguas someras Delft3D-FLOW, forzado en la boca del golfo con las componentes de marea inducidas por Océano Pacífico, y por el esfuerzo del viento en la superficie del mar. El modelo forzado únicamente con mareas en dos y tres dimensiones se validó con datos de estaciones mareográficas costeras y datos de TPXO7.2, ambos de acceso libre, con buenos resultados para ambos modelos. Se incrementó después la complejidad del modelo, introduciendo climatologías estacionales, espacialmente variables del viento sobre la superficie del mar, y se analizaron los patrones en la circulación superficial inducidos por el viento. A partir de trayectorias de trazadores pasivos y de campos de vorticidad y divergencia, se pudo inferir el efecto de las mareas y climatologías del viento sobre la dispersión de partículas en la superficie del mar. Como resultados sobresalientes obtuvimos las corrientes residuales a partir de los modelos, las cuales son particularmente intensas en la costa este del Alto Golfo y en la región de las Grandes Islas, provocando desplazamientos importantes de los trazadores en estas regiones.
The Gulf of California (GoC), located in the Northwestern part of the country between the Baja California Peninsula and the states of Sonora, Sinaloa and Nayarit, is Mexico´s only marginal sea. It is characterized by high primary productivity associated with physical processes such as astronomical tides and coastal upwelling induced by the wind, which in turn allows a high biodiversity in the system. Based on the regional oceanographic characteristics of the GoC, the objective of this work is to study the GoC hydrodynamics, mainly in coastal areas such as the Upper Gulf of California, and analyse the possible implications for dispersal processes. To understand these processes, we used two numerical models, a two-dimensional model (the shallow water model integrated vertically) and a three-dimensional (layered) model. The model used was the shallow water model Delft3D-FLOW, forced at the mouth of the gulf with tidal components induced by the Pacific Ocean, and by climatological wind stresses on the surface of the sea. First, the two- and three-dimensional model forced by the tides was validated with data from tidal gauge stations and TPXO7.2 data, both freely accessible, and both models with this forcing worked well. The complexity of the model was then increased, by introducing at the sea surface the effect of wind stresses induced by spatially varying, seasonal wind climatologies, and the resulting surface vorticity and divergence patterns were analysed. From the trajectories of passive tracers and the vorticity and divergence fields, it was possible to infer the effects of tides and wind climatologies on particle dispersion at the sea surface. The results showed that the residual currents in the Great Islands and the Upper Gulf regions of the GoC are particularly intense, leading in turn to intense dispersion of particles in these regions.
CICESE
2017
Tesis de maestría
Español
Quijano del Olmo, S. L. 2017. Circulación en el Golfo de California inducida por mareas y esfuerzo del viento: implicaciones sobre dispersión de trazadores. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 106 pp
OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04)
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