Please use this identifier to cite or link to this item: http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2054
Dinámica de un frente submesoescalar del Canal de las Islas de Santa Bárbara California a partir de modelación numérica
Dynamics of submesoscalar front of the Channel Islands in Santa Barbara California based on numerical modeling
NEMESIS AGUILAR TEPOLE
ENRIC PALLAS SANZ
Acceso Abierto
Atribución
Frente de submesoescala, trazadores Lagrangianos, convergencia y subducción
Submesoscale fronts, Lagrangian drifters, convergence and subduction
Los frentes de submesoescala son franjas en donde existen fuertes gradientes termohalinos que separan aguas densas y frías de aguas más ligeras y cálidas, que evolucionan en escalas temporales de horas a días, y abarcan distancias de 0:1 km a 10 km (escalas intermedias de 1 km). Resultan de gran importancia en la advección vertical de nutrientes hacia la capa eufótica y el transporte y dispersión de diversos trazadores Lagrangianos. Se realizó una caracterización termohalina y cinemática tridimensional de un frente de submesoescala utilizando simulaciones numéricas realizadas con el modelo Regional Ocean Modeling System (ROMS) con alta resolución horizontal de 100 m sobre la región del Canal de las Islas de Santa Bárbara, California. Se describió un frente compuesto con los datos numéricos y se cuantificaron las características típicas termohalinas y cinemáticas. Se estudió la dinámica dispersiva del frente numérico realizando experimentos de liberación de partículas sintéticas en dos (2D) y tres dimensiones (3D) a partir de un modelo de advección de partículas. Los datos Lagragianos muestran convergencia de trazadores y subducción a lo largo del frente. Se calculó la dispersión cuadrática media de las partículas con respecto a la componente principal (a lo largo del frente) y perpendicular. La dispersión a lo largo del frente en los experimentos 2D (3D) alcanzó 3 (2) órdenes de magnitud mayor con respecto a la componente perpendicular. En las simulaciones 3D se intensificó la dispersión perpendicular al frente. Se calculó la divergencia horizontal a partir de la evolución de grupos de 4 partículas sintéticas. Se estimó la velocidad vertical (w) integrando la ecuación de continuidad. Dichas estimaciones Lagrangianas de w son comparables con la velocidad vertical Euleriana de ROMS. Finalmente se aplica la metodología validada numéricamente a un grupo de derivadores Lagrangianos reales obtenidos de un experimento piloto realizado en la plataforma interna del Canal de las Islas de Santa Bárbara donde se detectó un frente de temperatura submesoescalar. También se analizaron datos de conductividad, temperatura y profundidad de lances realizados sobre el frente, de concentración de tinta (rodamina) y trayectorias de 4 derivadores desplegados como trazadores Lagrangianos para diagnosticar el orden de magnitud de la subducción en el frente.
Submesoscale thermal fronts are fringes where there are strong thermohaline gradients that separate dense and cold water from light and warmer waters, their temporal duration can be a few hours or days and span distances from 0:1 km to 10 km (intermedie scales of 1 km). They are of great importance in the vertical advection of nutrients towards the euphotic layer and the transport and dispersion of various Lagrangian tracers. A three-dimensional kinetic and thermohaline characterization of a submesoscale front was made using numerical simulations carried out with the Regional Ocean Modeling System (ROMS) model with a high horizontal resolution of 100 m. A composite front was described with the numerical data and the typical thermohaline and kinematic characteristics were quantified. The dispersive dynamics of the numerical front were studied by performing synthetic particle release experiments in two (2D) and three dimensions (3D) from a particle advection model. Lagragian data suggest tracer convergence and subduction along the front. The mean quadratic dispersion of the particles was calculated with respect to the main component (along the front) and perpendicular. The dispersion along the front in the 2D (3D) experiments reached 3 (2) orders of magnitude greater with respect to the perpendicular component. In the 3D simulations the dispersion perpendicular to the front intensified. The horizontal divergence was calculated from the evolution of groups of 4 synthetic particles. The vertical velocity (w) was estimated by integrating the continuity equation. These Lagrangian estimates of w are comparable with the vertical Eulerian velocity of ROMS. Finally, the numerically validated methodology is applied to a group of real Lagrangian drifters obtained from a pilot experiment carried out on the internal platform of the Santa Barbara Channel where a submesoscale temperature front was detected. We also analyzed conductivity, temperature and depth data of hauls made on the front, patch concentration (rhodamine) and trajectories of 4 shunts deployed as Lagrangian drifters to diagnose the order of magnitude of subduction in the front.
CICESE
2018
Tesis de maestría
Español
Aguilar Tepole, N. 2018. Dinámica de un frente submesoescalar del Canal de las Islas de Santa Bárbara California a partir de modelación numérica. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 60 pp.
OTRAS
Appears in Collections:Tesis - Oceanografía Física

Upload archives


File Description SizeFormat 
tesis_Aguilar_Tepole_Nemesis_16_feb_2018B.pdfVersión completa de la tesis7.94 MBAdobe PDFView/Open