Oceanografía Dinámica

Oceanografía Dinámica
Teóricos: Martes 9-11 (105)
Viernes 9-11 (209)
Prácticos: Viernes 11-13 (206)
(Santiago de Mello)
[email protected]
Oceanografía Física
Oceanografía
Descriptiva
Oceanografía
Dinámica
Características y
distribución de masas
de agua
Causa de los movimientos
oceánicos
Explicativo y con poder
de predicción
Temario General
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Introducción
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Ecuaciones de conservación en el oceano
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Vorticidad
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Corrientes geostróficas
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Respuesta de los océanos a los vientos
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Ondas barotrópicas
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Procesos costeros y mareas
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Estratificación y ondas oceánicas internas
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Ajuste oceánico
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Circulación oceánica general
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Dinámica oceánica ecuatorial
Bibliografia
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Notas de clase
R. H. Stewart (2009): Introduction to physical oceanography.
Website: http://oceanworld.tamu.edu/home/course_book.htm
H. A. Dijsktra (2008) Dynamical oceanography, Springer, 407 pp.
A. Gill (1981) Atmosphere-ocean dynamics, Academic Press,
International Geophysics Series 30, 662 pp.
J. Pedlosky (1987) Geophysical Fluid Dynamics, Springer, 556 pp.
B. Cushman-Roisin and J.M. Beckers (2009) Introduction to
geophysical fluid dynamics, Academic Press.
J. Simpson & J- Sharples (2012) Introduction to physical and
biological Oceanography of the shelf seas.
Evaluación
a) Entrega de ejercicios obligatorios, los cuales deberán ser
presentados resueltos por los estudiantes, en plazo y forma
satisfactorios a criterio de los docentes. (45%)
b) Parcial a mediados del semestre. (35%)
c) Entrega por escrito de un Trabajo Final que debe ser
considerado satisfactorio por el docente. (20%)
P=a+b+c
P entre 0 y 24%: Pierde el curso
P entre 25% y 59%: el estudiante tiene derecho a Examen, el cual
consistirá en una parte práctica de ejercicios y una parte teórica oral
sobre todos los contenidos del curso.
P entre 60% y 100%: Exonera la parte práctica del Examen, y debe
rendir la parte teórica oral sobre todos los contenidos del curso.
Trabajo Final
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Puede ser
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resumir un par de articulos de interés
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Usar algun programa para estudiar un fenómeno
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Análisis de datos de algun fenómeno
Entre 8-10 carillas, Times New Roman 12, espaciado simple
Max 1 hoja de referencias
Introducción, desarrollo, resumen
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Tema a definir antes del 12 de octubre.
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Entrega: último día del curso
Escalas de fenómenos oceánicos
Ondas capilares
1 s / 1 cm
Procesos
de mezcla
vertical
1 min/ m
Ondas internas
Horas/ 100m
Afloramientos
Costeros
Semanas/100km
Remolinos oceanicos
(eddies)
Mes / 100 km
El Niño
Years / 1000 kms
Global ocean changes (decades - century)
Una cuenca oceanica tipica comienza en la costa con la plataforma continental extendiendose hasta
una profundidad de 200 m. La plataforma puede variar en ancho desde unas decenas de metros a
miles de kilometros. La plataforma termina usualmente en forma abrupta dando lugar al talud, una
zona de gran pendiente (entre 5% y 10%). El talud conecta con el fondo marino que tiene una
pendiente tipica de 0.01 a 0.1% (Figura 2). El fondo marino esta intersectado por dorsales marinas que
son montañas con una altura media de 2000 m
Exploración oceánica
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Vikingos como los polinesios hicieron uso de su experiencia con
corrientes oceanicas para explorar nuevas areas en el Atlantico y
el Pacifico, respectivamente. Los normandos, por ejemplo,
instalaron colonias cerca de New Foundland en el 1000 AD y
viajaron continuamente entre esta colonia y Europa del norte
usando las corrientes en el Atlantico Norte.
Las primeras documentaciones occidentales sobre las corrientes
oceanicas fueron realizadas durante las expediciones de Critobal
Colon (1492-1494), Vasco da Gama (1497-1499) y Fernando
Magallanes (1516-1522). Colon fue el primero en medir las
corrientes en el Atlantico. Las mediciones fueron luego continuadas
por James Cook (1728-1779) en el Endeavour, el Resolution y el
Adventure, y por Charles Darwin (1809-1882) en el Beagle.
El primer mapa de la corriente del Golfo fue realizada en 1769 por
Benjamin Franklin y Timothy Folger, y fue motivado por tratar de
reducir el tiempo para cruzar el Atlantico en barco. Los capitanes
de la epoca fueron instruidos en seguir la corriente del Golfo al ir
hacia Europa y evitarla en el viaje de regreso.
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¿Por que el oceano profundo es relativamente frío?
En 1751 Henry Ellis, capitan de un barco de esclavos britanico hizo
un descubrimiento sorprendente cerca de 24 N.
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Ellis midio la temperatura del oceano profundo y encontro que
las aguas eran muy frias, una caracteristica que luego se
verificaria en todo el oceano profundo.
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En la epoca fue muy sorprendente pues se pensaba que la
radiacion que reciben los oceanos en superficie habria
calentado las aguas profundas a traves de la difusion de calor.
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La solucion al problema fue encontrada por el conde Rumford
cerca de 1800: las aguas frias descienden en los mares polares
y se mueven hacia el ecuador por medio de corrientes
profundas.
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Maury (1806-1873) – 1er oceanografo físico
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“The Physical Geography of the Sea”
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Recien en 1925 se realizo la primer expedicion
dedicada a la oceanografia fisica. Entre 1925 y
1927 la expedicion alemana en el Meteor realizo
mediciones de temperatura y salinidad sobre una
gran region del Atlantico.
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Año Internacional de la Geofisica en 1957-1958 la cooperacion
entre varios paises permitio realizar medidas sobre grandes
dominios oceanicos, y no restringirse unicamente a una de las
cuencas.
El World Ocean Circulation Experiment (WOCE), operacional desde
1985 a 1995, tuvo como finalidad medir, describir, modelar y
comprender la circulacion oceanica global. Se realizaron
muchisimos transectos midiendo temperatura y salinidad en todos
los oceanos, muchos de los cuales fueron repetidos para
determinar variaciones de largo plazo en estas variables. Los datos
estan disponibles en el sitio web http://whpo.uscd.edu/.
Otros programas internacionales donde el estudio de los oceanos
forma parte integral fueron el TOGA (Tropical Ocean Atmosphere
Program), PIRATA y el CLIVAR (Climate Variability) que aun estan
funcionando.
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El primer satelite para investigacion oceanografica, el SEASAT, fue
lanzado en 1978 y, aunque estuvo en funcionamiento solo por un
mes, se realizaron importantes medidas de la topografia de la
superficie del mar usando altimetria con radar. Hoy dia se realizan
medidas de la altura de superficie del mar (TOPEX, ERS),
concentracion de clorofila en superficie (SeaWifs) y temperatura de
superficie del mar (AVHRR) en forma rutinaria y con cobertura
global. Estos datos estan disponibles para la comunidad, por
ejemplo en http://topex-www.jpl.nasa.gov/.
Se han dado los primeros pasos para un sistema de monitoreo
global de los oceanos. Por ejemplo, ARGO es un programa que
consiste en mas de 3000 boyas a la deriva que miden temperatura
y salinidad de 0 a 2000 m de profundidad . Esto permite, por
primera vez, el monitoreo global y continuo de temperatura,
salinidad y velocidad de las corrientes de los oceanos gloables. Los
datos son transmitidos por cada boya y disponibles al publico muy
rapidamente (http://www.argo.ucsd.edu/).