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Universidad

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on 18 May 2015

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Universidad de Oriente
Núcleo de Sucre
Escuela de Ciencias
Departamento de Física
MÉTODO GEOSTRÓFICO APLICADO AL ESTUDIO DE CORRIENTES EN EL SECTOR SURORIENTAL DEL MAR CARIBE, NOV. 2001.
Presentado por:
Br. Urbaneja Patricia
Asesora:
Prof. Glenys Hernández
Cumaná, Mayo de 2014.
Océano Pacífico
Océano Índico
Océano Pacífico
Océano
Atlántico

Corrientes marinas del mundo
Océano Ártico
Océano Antártico
Objetivos
Describir las Ecuaciones de movimiento en el Océano.
Explicar el metodo geostrófico para el cálculo de las corrientes
Definir el área donde se obtendran las corrientes geostróficas.
Las corrientes marinas se pueden clasificar por su temperatura, características y profundidad.
Corrientes marinas
por sus caracteristicas:

Corrientes oceánicas
Corrientes de marea
Corriente de oleaje
Corriente de deriva
litoral
corrientes de
densidad
Se asocia según el fenómeno que permite
el movimiento.
Corrientes superficiales y profundas
La ecuación de movimiento del océano
Al sumar todas las fuerzas que actúan en el océano, la Segunda Ley de Newton quedaría expresada como
Escrita en sus tres componentes x, y, z y en función de las componentes de la velocidad (u, v y w):
(Presión)
(Coriolis)
(Gravedad)
(Fricción)
el tèrmino de gradiente de presión
(Cubo de fluido de densidad en el que actúa una presión P)
el término de coriolis
R: distancia vectorial desde el centro de la tierra
Ω: vector velocidad angular
v: la velocidad del fluido en coordenadas fijas a la tierra.
Aceleración
centrifuga
Aceleración
de coriolis
El término de la gravedad
La aceleración g hacia abajo de un cuerpo en reposo sobre la superficie de la tierra es la suma de la aceleración gravitatoria entre el cuerpo y la masa de tierra y la aceleración centrífuga de la rotación de la tierra.


La superficie de un océano en reposo debe ser perpendicular a g.
MODELO GEOSTRóFICO
Las ecuaciones geostróficas son derivadas de la Ecuación de movimiento asumiendo que no hay aceleración, que las velocidades horizontales (u y v) son mucho mayores que las verticales (w), que la única fuerza externa es la gravedad y que la fricción es muy pequeña.
u y v: velocidades geostróficas.

Describe el equilibrio hidrostático entre el peso
y el gradiente de presión vertical.
En la relación hidrostática la densidad total viene dada por:
altura del nivel del mar
presión atmosférica en superficie
Por lo que se obtienen:
Corrientes geostróficas en superficie usando altimetría
Las ecuaciones de las corrientes geostróficas en superficie son proporcionales
a la pendiente de la topografía
Los gradientes de elevación mayores coinciden con las corrientes de superficie mas intensas
Se calculan velocidades relativas con respecto a un nivel de no-movimiento, o respecto a un nivel donde se conozcan las corrientes.
Corrientes geostróficas en profundidad usando hidrografía
se calcula la diferencia
en geopotencial
se calcula la pendiente de la superficie de arriba
Anomalía del geopotencial
Otra forma de obtener la ecuación geostrófica es:
Anomalía de la altura dinámica
Limitaciones del método
El balance geostrófico no se aplica cerca del ecuador ya que la fuerza de coriolis tiende a cero debido a que

La elección de la superficie es muy importante, ya que del nivel de referencia (nivel sin movimientos) dependen los resultados.

Se vuelve impráctico si la distancia entre estaciones es muy grande o si estas se encuentran muy cerca.

Las ecuaciones no son aplicables cerca del fondo oceánico y en los bordes continentales, ya que ignoran los efectos de la fricción.

Las ecuaciones permiten solamente determinar el campo de velocidades relativo a un nivel de referencia absoluto o respecto a un nivel donde se conozcan las corrientes.

Para aguas homogéneas o débilmente estratificadas, el método pierde aplicabilidad.

Mar Caribe
Cuba
Entre 1888- 1889, Pillsbury hizo mediciones de corrientes superficiales entre
Febres-Ortega (1974) y
Febres-Ortega y Herrera (1975, 1976)
Zona de estudio
Bibliografía
Robert H. Stewart. Introduction To Physical Oceanography. Department of Oceanography Texas A & M University. Edicion September 2008.

Glenys J. Hernández. Hidrografía, geostrofía y estabilidad de la columna de agua alrededor del Arco de las Antillas Menores, Noviembre de 2001. CUMANÁ, 2005.

Okuda, T., J. Benítez, J. Séller De Civrieux, J. FukuokayB. Gamboa. 1974. Revisión de los datos oceanográficos en el mar Caribe sur oriental, especialmente el margen continental de Venezuela. Cuadernos Azules, Publicaciones de la Comisión Organizadora de la III Conferencia de las Naciones Unidas Sobre Derecho del Mar, Nº 15, Caracas, Venezuela. 177 pp.

Aparicio C, Ruben. Revisión de las características oceanográficas de la plataforma nororiental de Venezuela. 2003.

José L. Pelegrí. Algunas características del régimen de corrientes en la plataforma continental al norte de la península de paria (1979-1981). Bol. Inst. Oceanogr. Venezuela. Univ. Oriente, 26 (1 br 2): 35-53 (1986).

Paola Castellanos, Ramón Varela y Frank Muller-Karger. Descripción de las áreas de surgencia al sur del Mar Caribe examinadas con el sensor infrarrojo AVHRR. Memoria de la Fundación La Salle de Ciencias Naturales 2002 (“2000”).

F. Rincón, Y. Astor, F. Muller-Karger, R. Varela y A. Odriozola. Características oceanográficas del flujo en Boca de Dragón, Venezuela. 1998-2000.

Gracias por su atención!!!
Wüst (1964), Gordon (1967) y Jhons (2002) indican que el flujo hacia el mar Caribe es a través de los pasajes Granada, San Vicente y Santa Lucía y sigue hacia el Oeste como la corriente del Caribe.
(Ecs. de conservación del momento lineal)
La velocidad V es perpendicular al plano de las dos estaciones y esta dirigida hacia adentro en el plano de la figura,
si el flujo es en el H.N.
El flujo en el Mar caribe esta directamente afectado por los vientos alisios que soplan desde el E-NE y E.
Altímetro embarcado en un satélite para medir la topografía dinámica del océano.
Se hizo hidrografia basica utilizando una roseta que incluia un CTD con el cual se obtuvo Salinidad,temperatura y profundidad en cada estacion.

Con estos parametros se calcularon alturas dinamicas y asi las velocidades geostroficas.
Resultados
La campaña oceanográfica realizada en el mes de Noviembre de 2001 por el buque Seward Johnson, en tres transectos meridionales llamados T1, T2 y T3 (38 estaciones) ubicados en el sector suroriental del Mar Caribe, arrojo resultados de la distribución vertical de la componente zonal de la velocidad geostrófica. Se evidenciaron núcleos de corrientes dirigidas hacia el oeste, con un desarrollo vertical de hasta los 200 metros con velocidades de 30 y 15 cm/s (T1). Se observó la presencia de una contracorriente de 5 cm/s localizada a los 13,5° N desde aproximadamente los 100 metros de profundidad hasta los 300 metros (T2) y una corriente con extensión vertical de hasta 700 m entre los 14 y 15° N (T3).
Transectos utilizados en el estudio
Velocidad geostrofica (cm/s) en la seccion situada a 65.21 °O (T1) desde los 3 a 500 m obtenidos con el CTD
Se observa que en los primeros 100 metros se presentan los mayores valores. en las aguas superficiales hay dos nucleos de mayor intensidad. uno ubicado entre los 13.5 y 14 °N (menor que 30 cm/s) y otro a los 15.5°N (menor que 15 cm/s) ambos dirigidos hacia el oeste.
Se observan estas dos claras corrientes hasta aproximadamente los 200 metros al norte de la Isla de Margarita.
Velocidad geostrofica (cm/s) en la seccion situada a 63.58 °O (T2) desde los 27 a 500 m obtenidos con el CTD
Hay dos sectores bien definidos, de movimientos hacia el Oeste. en la parte sur los valores de corrientes superficiales son mayores (menor que 25 cm/s) a los de la parte norte pero la rama norte presenta una mayor extension vertical hasta aproximadamente 200 metros.
Tambien se observa la presencia de una contracorriente de 5 cm/s localizada a los 13.5 °N desde aproximadamente los 100 m de profundidad hasta los 300 metros.
Velocidad geostrofica (cm/s) en la seccion situada a 62.43 °O (T3) desde los 27 a 500 m obtenidos con el CTD
Se observa que cerca de los 12.5° N hay una contracorriente con valores de hasta 30 cm/s alrededor de los 100 metros con extension hasta los 400 metros.

En las capas superiores (menor que 200 metros) hay dos focos con velocidades menores a los 20 cm/s, el primero localizado entre los 12.5 y 13°N, al sur del Pasaje de Granada y el segundo al oeste del Pasaje de Santa Lucia.
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