Título
Estudio numérico sobre la evolución del campo de oleaje extremo en presencia de un campo inhomogéneo de corrientes.
Numerical study on the evolution of the extreme wave field in the presence of an inhomogeneous current field.
Autor
LAURA MARCELA PEREZ SAMPABLO
Colaborador
JOSE PEDRO OSUNA CAÑEDO (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Campo de oleaje durante ciclón tropical, variabilidad espacio-temporal, modelo HWRF, modelo de oleaje WAVEWATCH III, corrientes - (AUTOR) Wave field during tropical cyclone, spatio-temporal variability of wind field, HWRF model, HWRF model, WAVEWATCH III wave model, currents. - (AUTOR) CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA - (CTI) CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO - (CTI) OCEANOGRAFÍA - (CTI) OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04) - (CTI) OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04) - (CTI)
Resumen o descripción
En este trabajo se aborda el estudio sobre el impacto de la alta variabilidad espacio-temporal del campo de viento sobre el oleaje, especialmente durante las fases de tormenta moderada e intensa del ciclón tropical Isaac (2012). Se obtienen campos de viento realistas a partir de una implementación de alta resolución del modelo atmosférico de huracanes Hurricane Weather Reasearch and Forecasting (HWRF), que se utilizan para forzar el modelo de oleaje espectral WaveWatch III versión 6.07. Los resultados indican que el campo de viento es muy variable en el espacio y en el tiempo, aunque su estructura media es muy similar a la descrita para huracanes paramétricos especificados en la literatura. Los campos de oleaje generados por la tormenta tienen una estructura persistente, con máximos de oleaje presentes en los cuadrantes delanteros de la tormenta (IV y I) y en el cuadrante posterior II. Esta estructura está determinada por los fuertes vientos en los cuadrantes I y II y la condición de fetch extendido en esa región, así como por la velocidad de traslación de la tormenta. Debido a las características de los campos de viento y oleaje promedios, los huracanes paramétricos son capaces de reproducir adecuadamente la estructura del campo de oleaje promedio. En las regiones más alejadas del ojo de la tormenta, el campo de olas está determinado por olas largas (swell), principalmente en los cuadrantes situados a la izquierda del centro de la tormenta. El campo de corrientes superficiales generado por el huracán no afecta significativamente a la estructura espacial media del campo de olas. Sin embargo, la utilización de un campo de corriente no homogéneo y no estacionario promueve una disminución de los valores de altura significativa de aproximadamente un 12 % respecto a los valores calculados por el modelo cuando no se consideran los efectos de la corriente. Esta disminución es más evidente en los cuadrantes situados a la derecha del ojo del huracán y se debe principalmente al efecto de la corriente sobre la advección espacial de energía, que anula, en cierta medida, la condición de fetch extendido en esa región. En algunos puntos, las diferencias significativas de altura pueden llegar a ser del 18 %.
The study about the impact of the high spatio-temporal variability of the wind field on the surge, especially during the moderate and intense storm stages of tropical cyclone Isaac (2012), is adressed in this work. Realistic wind fields are obtained from a high-resolution implementation of the Hurricane Weather Reasearch and Forecasting (HWRF) atmospheric hurricane model, which are used to force the spectral wave model WaveWatch III version 6.07. The results indicate that the wind field is highly variable in space and time, although its average structure is very similar to that described for parametric hurricanes specified in the literature. The storm-generated wave fields have a persistent structure, with wave maxima present in the forward quadrants of the storm (IV and I) and in the rear quadrant II. This structure is determined by the strong winds in quadrants I and II and the extended fetch condition in that region, as well as by the translational speed of the storm. Due to the characteristics of the mean wind and wave fields, parametric hurricanes are able to adequately reproduce the structure of the mean wave field. In the regions farthest from the eye of the storm, the wave field is determined by long waves, mainly in the quadrants to the left of the storm centre. The surface current field generated by the hurricane does not significantly affect the average spatial structure of the wave field. However, the use of an inhomogeneous, non-stationary current field promotes a decrease in significant height values of approximately 12 % with respect to the values calculated by the model when current effects are not considered. This decrease is most evident in the quadrants to the right of the hurricane eye and is mainly due to the effect of the current on the spatial advection of energy, which cancels, to some extent, the extended fetch condition in that region. At some points, significant height differences can be as much as 18 %.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2023
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Pérez Sampablo, L.M. 2023. Estudio numérico sobre la evolución del campo de oleaje extremo en presencia de un campo inhomogéneo de corrientes. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científico y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 95 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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