1. Modelado de alta resolución para el estudio de la respuesta oceánica al forzamiento del viento en el Estrecho de Gibraltar
- Author
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Izquierdo-González, Alfredo, Bruno Mejías, Miguel, Física Aplicada, Reyes Reyes, María Manuela, Izquierdo-González, Alfredo, Bruno Mejías, Miguel, Física Aplicada, and Reyes Reyes, María Manuela
- Abstract
El presente trabajo de investigación aborda el estudio de la influencia del viento en la variabilidad espacio-temporal de la circulación del Estrecho de Gibraltar (sur de la Península Ibérica) y de las respuestas inducidas que se producen en las fluctuaciones barotrópicas y del intercambio baroclino, mediante un modelo oceánico forzado por viento. Para ello, se ha implementado el modelo atmosférico MM5 de área limitada no hidrostático, el cual provee el campo de viento a alta resolución al modelo hidrodinámico, bicapa, bidimensional, no-lineal UCA2.5D, que utiliza coordenadas curvilíneas ajustadas a los contornos y que incluye el forzamiento de marea. La capacidad del modelo MM5 para reproducir los patrones mesoescalares meteorológicos en la compleja orografía de la región andaluza, así como las brisas de tierra-mar y montaña-valle ha sido evaluada satisfactoriamente. No obstante, existen algunas diferencias entre las simulaciones y las observaciones atribuidas a distintas causas, las cuales han sido discutidas. Del mismo modo, las salidas del modelo oceánico, forzado por viento, han sido comparadas frente a un amplio conjunto de datos oceanográficos, mostrando una mejora significativa frente al modelo hidrodinámico forzado únicamente por marea. Los resultados evidencian la importancia del efecto del viento en la dinámica del Estrecho de Gibraltar. Los vientos del este o Levantes (del oeste o Ponientes) originan un hundimiento (surgencia) en la costa española del Estrecho, dando lugar a un incremento (reducción) del espesor de la capa atlántica, profundizando (elevando) la interfaz y elevando (hundiendo) el nivel del mar. La acumulación de agua en la costa norte (sur) del Estrecho en eventos de viento de Levante (Poniente) intenso y persistente, crea una diferencia de nivel en la sección transversal, dando lugar a una corriente geostrófica hacia el oeste (este). Esta corriente, en el caso de los Levantes, refuerza la contracorriente costera semipermanente de la cost, This research work makes an incremental step in understanding the role of the wind-stress and the associated dynamic ocean response of the barotropic and baroclinic exchange fluctuations by means of a wind-forced ocean model within the Strait of Gibraltar (south of Iberian Peninsula). The limited-area, non-hydrostatic atmospheric model MM5 was configured to study the mesoscale atmospheric processes in the area of interest and to provide realistic wind-stress forcing to the two-layer, two-dimensional, nonlinear, boundary-fitted coordinate hydrostatic model UCA2.5D at high-resolution, also forced by tidal motions. A statistical evaluation of the MM5 model performance is undertaken by means of pairwise comparison of observations and model output, showing good skills in reproducing the mesoscale flows over the complex Andalusian orography, sea-land breeze circulation and mountain-valley breezes. However, some discrepancies between observations and predictions have been found and their main causes have been discussed. Most importantly, comparison of model results with an extensive oceanographic data set collected in situ shows that the wind-forced ocean model provides better agreement with the observations than the ocean-alone model with tidal forcing. Results show the effect of winds on the dynamics in the Strait of Gibraltar with and without tidal forcing, pointing out the essential sensitivity of the area to different forcings. The hydrodynamic patterns induced by wind stress are successfully simulated showing that prevailing easterly (westerly) winds originate downwelling (upwelling) phenomena in the Spanish coast of the Strait of Gibraltar, which subsequently will induce an increase (reduction) of the upper layer thickness, deepening (rising up) the interface and rising (dropping) the sea level. During persistent and intense easterly (westerly) wind episodes, the accumulation of water in the northern (southern) part reduces (reinforces) the downwards south-to-north
- Published
- 2015