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Estudio del ciclón en el Golfo de Campeche con datos lagrangeanos y experimentos de laboratorio
Study of the cyclone in the Bay of Campeche using lagrangian data and laboratory experiments
Erika Sandoval Hernández
Paula Perez Brunius
Acceso Abierto
Atribución
Boyas de deriva, Ciencias del mar, Golfo de Campeche, Corrientes superficiales, Control topográfico
En este trabajo se estudia la influencia de la topografía del fondo en la circulación del Golfo de Campeche (localizado en el área comprendida entre las latitudes de 18.5° N to 23° N y las longitudes de 92° O to 97° O) que se caracteriza por la presencia de un ciclón semipermanente. A partir de boyas de deriva superficiales se obtuvo el campo de velocidades del ciclón, para el periodo de diciembre 2009 a noviembre 2010. Para ello se realizó un cambio de sistema coordenado, cuyo origen está dado por el centro del ciclón, eliminando así su movimiento de traslación. El centro se determinó encontrando el mínimo del nivel del mar a partir de datos de altimetría de satelital. Los promedios anual y trimestral de los campos de velocidad y vorticidad se obtuvieron a partir de las trayectorias de las boyas de deriva en el nuevo sistema coordenado. Los resultados muestran que el ciclón permanece en la región profunda, y en su tamaño está determinado por la topografía del fondo marino. Su velocidad angular es de O(10⁻⁵ rad s⁻¹), dando lugar a números de Rossby del orden de O(10⁻¹) y la magnitud de la fuerza centrífuga es del O(10⁻⁶ m/s²). Esto último sugiere que el balance de momento no es del todo geostrófico, e invita a incluir el término de la fuerza centrífuga en el balance de momento. Con la finalildad de estudiar cómo influye la topografía en la circulación, se realizaron experimentos de laboratorio analizando el ajuste del flujo en presencia de un modelo idealizado de la topografía Golfo de Campeche. Se representa a la región oriental como un escalón, y se estudia la evolución del flujo tras ser forzado inicialmente con una aceleración angular positiva o negativa. Los resultados experimentales muestran que se acumula vorticidad ciclónica en la zona profunda al costado oeste de la posición del escalón, independientemente de los forzamientos iniciales utilizados. Estos resultados sugieren que la presencia del ciclón en la región profunda del Golfo de Campeche es un estado natural del sistema dada la geometría del fondo marino.
In this work we study the influence of bottom topography on the circulation of the Bay of Campeche (located in the area between latitudes 18.5° N to 23° N and longitudes 92° W to 97° W) characterized by the presence of a semi-permanent cyclone. Using data from surface drifters we obtained the velocity field of the cyclone, for the period December 2009 to November 2010. The velocity field was estimated in a coordinate system whose origin is given by the cyclone center, thereby eliminating its translational isplacement. The center is determined by finding the minimum sea level from satellite altimetry data. The annual and quarterly averages of the velocity and vorticity fields were obtained from the trajectories of drifting buoys in the new coordinate system. The results show that the cyclone is located in the deep region, and its size is determined by the topography of the seafloor. The angular velocity is O(10⁻⁵ rad s⁻¹), which corresponds to Rossby numbers of order O(10⁻¹) and the magnitude of the centrifugal force is O(10⁻⁶ m/s). The latter suggests that the momentum balance is not entirely geostrophic, and invites to consider the centrifugal force term in the momentum balance. In addition, to study how topography influences flows, we made laboratory experiments analyzing the adjustment of the flow in presence of an idealized model of the topography of the Bay of Campeche. The shallow eastern region is represented as a step, and the evolution of the flow forced initially with a positive or negative angular acceleration is analized. The experimental results show that cyclonic vorticity is accumulated in the deep region “west” of the position of the step, regardless of the initial forcing used. These results suggest that the presence of the cyclone in the deep region of the Gulf of Campeche is a natural state of the system given the geometry of the seafloor.
CICESE
2011
Tesis de maestría
Español
Sandoval Hernández, E.2011.Estudio del ciclón en el Golfo de Campeche con datos lagrangeanos y experimentos de laboratorio.Tesis de maestría en ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.55 pp.
OCEANOGRAFÍA
Aparece en las colecciones: Tesis - Oceanografía Física

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