Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4233| Corrientes oceánicas forzadas topográficamente Topographically Forced Ocean Currents | |
| Francisco Javier Rodríguez Martínez | |
| Luis Zavala Sansón | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| corriente topográfica, ciclónico, anticiclónico, topografía, cuenca topographically forced current, cyclonic, anticyclonic, topography, basin | |
| Si se tiene una capa oceánica turbulenta en una cuenca con fondo variable y se le deja decaer libremente, el flujo evoluciona hacia un estado semi-estacionario que sigue los contornos geostróficos (dados por la razón entre el parámetro de Coriolis y la profundidad de la capa). La teoría de la turbulencia geostrófica predice que el sentido de la corriente es con agua somera a la derecha (en el hemisferio norte), es decir, que la corriente resultante fluye en dirección ciclónica (en contra de las manecillas del reloj). Aunque existen observaciones que apoyan este resultado, también hay contra-ejemplos con circulaciones anticiclónicas sobre cuencas. Para abordar esta aparente contradicción, en este trabajo se realizaron experimentos y simulaciones numéricas de flujos en rotación inicialmente turbulentos en cuencas idealizadas con pendientes en las fronteras y en libre decaimiento. El número de Rossby y el efecto β topográfico en los experimentos son similares a los correspondientes números adimensionales para flujos oceánicos en una cuenca en el plano f. El resultado general obtenido tanto en experimentos como en simulaciones fue un estado de equilibrio con: (i) una corriente que fluye en sentido ciclónico cerca de las fronteras y (ii) un anticiclón en el centro de la cuenca. Dicho estado fue encontrado en todas las configuraciones experimentales y numéricas, aunque la estructura detallada dependió de las condiciones iniciales y otros parámetros de flujo. Al comparar simulaciones con y sin fricción del fondo se comprobó que el establecimiento de la corriente periférica no es un proceso viscoso, sino que se debe a la propagación de ondas topográficas que eventualmente canalizan la energía en dicho flujo. Se analizó el efecto que genera la circulación inicial (la integral de área de la vorticidad relativa) y la inclinación de las pendientes (el efecto β topográfico) en el estado de equilibrio resultante. Si la circulación es suficientemente positiva se puede inhibir la generación del anticiclón central, mientras que si es negativa dicho remolino se refuerza y la corriente sobre la topografía se debilita. Por otro lado, se encontró que el estado de equilibrio tiene una estructura muy similar cuando la inclinación de las pendientes sobrepasa un valor crítico. Se concluye que es plausible que los procesos turbulentos observados en los modelos idealizados sean relevantes ...
Suppose a freely decaying, turbulent oceanic layer in a basin with bottom topography. In that case, the flow evolves towards a semi-stationary state that follows the geostrophic contours (given by the ratio between the Coriolis parameter and the layer depth). The geostrophic turbulence theory predicts that the direction of the current is with shallow water to the right (in the northern hemisphere), that is, that the resulting current flows in a cyclonic direction (counterclockwise). Although some observations support this result, there are also counter-examples with anticyclonic circulations over basins. To address this apparent contradiction, free-decay experiments and numerical simulations of initially turbulent rotating flows were performed in idealised basins. In the experiments, the Rossby number and the topographic β effect are similar to the corresponding dimensionless numbers for ocean flows in a f-plane basin. The general result obtained both in experiments and simulations was an equilibrium state with (i) a current flowing in a cyclonic direction near the boundaries and (ii) an anticyclone in the basin centre. Such a state was found in all experimental and numerical configurations, although the detailed structure depended on the initial conditions and other flow parameters. By comparing simulations with and without bottom friction, it was verified that establishing the peripheral current is not a viscous process, but is due to the propagation of topographic waves that eventually channel the energy into the flow. The effect generated by the initial circulation (the area integral of the relative vorticity) and the inclination of the slopes (the topographic β-effect) in the resulting equilibrium state was analysed. If the circulation is sufficiently positive, the generation of the central anticyclone can be inhibited, whilst if it is negative, the vortex is reinforced and the topographic current is weakened. On the other hand, it was found that the equilibrium state has a very similar structure when the inclination of the slopes exceeds a critical value. It is concluded that it is plausible that the turbulent processes observed in the idealised models are relevant in the formation of semi-permanent currents and eddies in real ocean basins. | |
| CICESE | |
| 2025 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Rodríguez Martínez, F.J. 2025. Corrientes oceánicas forzadas topográficamente. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 68 pp. | |
| OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04) | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Oceanografía Física |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Francisco Javier Rodríguez Martínez-2025.pdf | Descripción completa de la tesis | 46.36 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |