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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3066| Efecto del oleaje en la transferencia de momento a través de la interfase océano atmósfera Effect of the wind waves in the momentum transfer over the ocean atmosphere Interface | |
| DIEGO LARIOS RODRIGUEZ | |
| FRANCISCO JAVIER OCAMPO TORRES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Oleaje, flujo de momento, esfuerzo del viento wind–waves, momentum flux, wind stress | |
| El océano y la atmósfera evolucionan de manera simultánea, por tanto para entender y modelar ambos sistemas y sus procesos, es necesario conocer su interacción. El esfuerzo superficial del viento es relevante en procesos de diversas escalas de espacio y tiempo como el intercambio de gases (CO2) y calor, corrientes superficiales y dispersión de contaminantes en el mar, la profundidad de la capa mezclada, la inyección de turbulencia al océano, el clima y sus cambios. El oleaje es el componente clave en el acoplamiento de la capa inferior atmósferica y la capa superficial del océano; y diversos estudios han evidenciado que tiene efectos directos e indirectos sobre el esfuerzo superficial del viento. En el presente estudio se presentan mediciones del flujo de momento y variables meteorológicas en la interfase entre el océano y la atmósfera empleando una Boya Oceanográfica y de Meteorología Marina (BOMM1) entre noviembre de 2017 y febrero de 2018. El análisis de los resultados indica que en condiciones de viento débil (U10N < 8 ms−1) cuando el campo de oleaje dominante es el generado por tormentas lejanas, se presentan desviaciones de la dirección del esfuerzo del viento respecto al viento promedio de hasta 150◦ y coeficientes de arrastre entre 4 y 5 veces mayores a los calculados por otras relaciones paramétricas. Se sugiere que este incremento del esfuerzo del viento se debe a que el proceso dominante durante estas condiciones es la interacción directa del swell con el flujo de aire. En contraste, en condiciones de vientos moderados (U10N ≥ 8 ms−1) donde se presentan condiciones de estado de mar mixtas (swell que interactúa con el oleaje generado localmente), se presenta una disminución de la rugosidad asociada al oleaje local de mayor pendiente, los datos sugieren que la presencia de swell ocasiona una disminución del arrastre superficial al modificar la rugosidad asociada al oleaje libre a través de la atenuación del oleaje local. Simultáneamente se presenta un mayor esfuerzo del viento que el correspondiente oleaje local puro (Drennan et al., 2003), por interacción directa del swell con el flujo de aire. Los datos sugieren que durante estas condiciones el proceso de reducción de la rugosidad asociada al oleaje local por la presencia de swell es de igual magnitud que el incremento del esfuerzo del viento por interacción directa del swell con el viento, esto ocasiona que el campo de oleaje se comporte como se esperaría en condiciones de oleaje local puro y parece... The ocean and the atmosphere evolve in a bilateral manner, therefore to understand and to model both systems and their processes it is necessary to know its interaction. The sea surface wind stress is relevant in processes of different scales of space and time such as the exchange of gases(CO2)and heat, the surface currents and its relation with the dispersion of pollutants in the sea, the depth of the mixed layer, the turbulence injection into the ocean, and the climate and its changes. The wind waves are the key component in the coupling of the lower layer of the the atmosphere and the surface layer of the ocean, and various studies have shown the direct and indirect effects on the surface wind stress. In the present study, we present the measurements of the momentum flux and the results meteorological variables at the interface between the ocean and the atmosphere, by using and Oceanographic and Marine Meteorology Buoy (BOMM1) between November 2017 and February 2018. The analysis of the results shows that in weak wind conditions (U10N < 8 ms−1) in which the dominant wave field is generated by distant storms, caused deviations of the direction of the wind stress with respect to the mean wind speed (up to 150 ◦) and drag coefficients between 4 and 5 times higher than those calculated by other proposed parametric relationships. In contrast, during moderate wind conditions (U10N ≥ 8 ms−1) in which mixed sea state conditions occur (swell that interactswith locally generated waves) we found a decrease of the roughness length related to wind sea of higher slope, the data suggest that the presence of swell alters the windsea part of the spectrum, which leads to a change in the aerodynamic roughness of the sea surface. It can induce a reduction of the energy level of the wind-generated waves, hence reducing the wind sea associated roughness. During well developed waves conditions, there is and increase of the surface stress due to direct interaction of the wind flow and swell with higher slope, being greater than the parametrization proposed by (Drennan et al., 2003) for pure wind sea conditions. The data of this work suggests that during these conditions, the mechanism of reduction of the roughness of the windsea due to the presence of swell is of the same magnitude that the increase of the wind stress by direct interaction, so both processes are the same magnitude and the wavefield acts as if it were only pure wind sea waves. | |
| CICESE | |
| 2019 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Larios Rodríguez, D. 2019. Efecto del oleaje en la transferencia de momento a través de la interfase océano atmósfera. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California62 pp. | |
| OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04) | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Oceanografía Física |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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| tesis_Larios Rodríguez Diego_16_ago_2019.pdf | Versión completa de la tesis | 6.12 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |