Diseño e implementación de condiciones de frontera abierta en modelado oceánico costero

Abstract

El tratamiento de condiciones de frontera abierta (CFA) es un problema intrínseco y distintivo asociado con la formulación de modelos regionales costeros oceánicos. Los bordes abiertos (típicamente dos perpendiculares a la costa y uno en la dirección de la misma) deben permitir la radiación de los transitorios generados localmente en el interior del dominio y la prescripción de forzantes conocidos (flujos, elevaciones) provenientes de zonas remotas. Dado que la imposición de CFA a las ecuaciones hidrodinámicas primitivas es un problema mal condicionado, es de esperar una gran sensibilidad de la solución a la especificación analítica y numérica de las condiciones en el borde. En este trabajo se presenta un estudio crítico de varias CFA empleadas rutinariamente en modelado costero con particular énfasis al problema barotrópico tridimensional con tres bordes abiertos. Se discuten experimentos numéricos idealizados de un océano costero con topografía variable y sometido a la acción del viento en la superficie y la marea en los bordes abiertos. El objetivo del estudio es llamar la atención sobre los problemas que subyacen en la aplicación práctica de los esquemas a situaciones reales. Estos problemas y sus efectos deben tenerse en cuenta tanto en la implementación y refinado de los esquemas existentes como en la interpretación de las predicciones del modelo. Finalmente, las CFA con mejor desempeño se aplican a un problema concreto de circulación oceánica sobre la plataforma continental argentina.