Modelado de alta resolución para el estudio de la respuesta oceánica al forzamiento del viento en el Estrecho de Gibraltar

Zusammenfassung

RESUMEN 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 costa norte, por un lado, y por otro, reduce el flujo medio entrante, llegando incluso a revertirlo. En condiciones de vientos de Poniente, la corriente geostrófica se suma al flujo entrante, llegando éste a alcanzar el doble de intensidad que en eventos de Levante. Concretamente, los resultados muestran el efecto de los distintos regímenes de viento en las fluctuaciones de la interfaz, modificando la localización de los controles hidráulicos, haciéndolos incluso desaparecer (en el caso de los Levantes) o generando otras regiones supercríticas (en el caso de los Ponientes). Los cambios en la intensidad del flujo barotrópico y de la posición de la interfaz, debidos al forzamiento de viento, modifican los tiempos de generación del salto hidráulico sobre el Umbral de Camarinal y las velocidades de propagación del bore interno. Las estimaciones del flujo entrante atlántico y del flujo saliente mediterráneo mejoran al incluir el efecto del estrés del viento, particularmente durante eventos de viento intenso del este (Levante).