Modelado de frentes térmicos costeros

Abstract

En este trabajo nos proponemos investigar los efectos dinámicos de la marea, el flujo de calor, y la intensidad y dirección del viento en la formación y evolución estacional de frentes térmicos costeros mediante el empleo de un modelo de alta resolución no-lineal tridimensional. Entre los efectos a estudiar se encuentra la extensión de la zona costera bien mezclada del frente, y la profundidad de la capa de mezcla e intensidad de la termoclina en la región estratificada. Adicionalmente se examina la habilidad de varias parametrizaciones empleadas en modelado oceánico para simular la evolución de la mezcla vertical turbulenta, pieza clave en la dinámica de frentes. Los experimentos numéricos se inicializan en una situación de invierno realizándose simulaciones de largo tiempo con forzante mensual. Vientos del oeste aumentan la profundidad de la capa de mezcla y producen resultados más cercanos a las observaciones. Se discuten en detalle cuatro alternativas para la parametrización de la difusión vertical turbulenta: Mellor-Yamada (MY), Umlauf-Burchard (GLS), Large (LMD) y Brunt-Väisälä (BVF). Los esquemas de mezcla vertical GLS y BVF producen capas de mezcla superficial menos profundas y termoclinas anchas. Los esquemas MY y LMD generan capas de mezcla más profundas y temoclinas más intensas, con los resultados producidos por MY más cercanos a las observaciones. El incremento en la resolución vertical tiene algún impacto en la profundidad de la capa de mezcla, pero su efecto es poco importante más allá de cierto límite, que en nuestro modelo es del orden de 30 niveles verticales.