Breeze-forced oscillations and strongly nonlinear tide-generated internal solitons

Resumen

La presente Tesis Doctoral se centra en el estudio observacional de oscilaciones forzadas por las brisas y el modelaje de ondas internas solitarias de origen mareal fuertemente no lineales. El interés de estos fenómenos oceanográficos radica en su aparición periódica, especialmente en ambientes de plataforma continental, con corrientes asociadas altamente energéticas. La estructura de este trabajo de investigación se encuentra dividida de la siguiente manera. La primera parte de esta Tesis Doctoral (Capítulos 1¿3) abarca el estudio observacional de oscilaciones forzadas por las brisas en latitudes críticas para la resonancia diurno-inercial (30º±10º N/S). El Capítulo 1 contiene una introducción al fenómeno de las oscilaciones forzadas por las brisas. El Capítulo 2 se basa en medidas simultáneas de datos meteorológicos y oceanográficos procedentes de tres boyas REDEXT (Red Exterior de Boyas) localizadas en el Golfo de Cádiz, el Golfo de Valencia y en las proximidades del Cabo Peñas. Con estas medidas, y aplicando la metodología de wavelet rotatoria, analizamos la evolución temporal de oscilaciones forzadas por las brisas en latitudes que se encuentran por encima de la latitud crítica para la resonancia diurno-inercial (30ºN/S). El Capítulo 3 investiga el papel de las oscilaciones forzadas por las brisas en la generación de procesos de mezcla diapicna. Los datos proceden de la campaña oceanográfica Maritime Rapid Environmental Assessment 2004 (MREA04), que tuvo lugar en la costa oeste de la Península Ibérica en Abril de 2004, y de una estación meteorológica costera del Instituto Hidrográfico - Portugal. La segunda parte de la Tesis (Capítulos 4¿6) trabaja el modelaje de ondas internas solitarias de origen mareal fuertemente no lineales. El Capítulo 4 contiene una introducción al fenómeno de ondas internas solitarias en el océano. El Capítulo 5 describe el desarrollo teórico empleado para derivar un nuevo modelo de generación de ondas internas solitarias fuertemente no lineales y débilmente no hidrostáticas. Se detalla además el esquema numérico aplicado para resolver el modelo. Por último, el Capítulo 6 presenta una serie de experimentos numéricos que validan el modelo como una herramienta útil para explorar e interpretar las condiciones bajo la cuales los efectos fuertemente no lineales de las ondas internas solitarias se consideran determinantes para la adecuada simulación del fenómeno. El Capítulo 7 presenta las principales contribuciones y conclusiones del presente trabajo de investigación, así como futuras líneas de trabajo.