Influencia de las corrientes marinas en el oleaje a escala global

Abstract

RESUMEN: El presente estudio surge como la iniciativa de entender mejor el clima marino y en particular una mejor comprensión y caracterización del oleaje. El estudio del oleaje se ha explicado clásicamente a través de la interacción de los vientos sobre la superficie marina de los océanos. Existen numerosos estudios del oleaje a escala global basados en la interacción de los vientos con el medio marino sin embargo, son prácticamente inexistentes los estudios del oleaje que incluyen las corrientes marinas. Por este motivo el presente trabajo presenta un estudio sobre la influencia de las corrientes marinas en el oleaje desde un punto de vista climático. Para ello, y a partir del estado del arte actual, se ha realizado un experimento de simulación numérica durante el periodo 2005-2017 (13 años) con resolución horaria a escala planetaria. Para realizar este experimento se ha utilizado el modelo WAVEWATCH III v4.18, seleccionado y preparado las bases de hielos, vientos y corrientes en la superficie marina y configurado una simulación numérica global (a través de supercomputación) con una resolución espacial de aproximadamente 50 km. Finalmente se analizan los resultados obtenidos por dos vías; en primer lugar, un estudio climático de los resultados obtenidos para el periodo simulado y en segundo lugar una comparativa con las simulaciones en ausencia de corrientes. Los resultados indican que el oleaje esta afectado en magnitud (altura del oleaje) y dirección por las corrientes marinas. Esta influencia puede observarse principalmente en las siguientes zonas geográficas: corriente circumpolar antártica (océano sur y zona australiana) corriente del Golfo (costa este USA y océano atlántico), corriente de Agulhas (sur de África) y la corriente ecuatorial (en sus diversas localizaciones a lo largo de los trópicos; Indonesia, golfo de Bengala, norte de Brasil, etc.).

ABSTRACT: This project arises as an initiative to understand and characterize the sea wave climate. Waves have been explained usually by wind interacting over sea surface. There are several studies about global wave climate based on the wind as the main forcing to generated surface waves, however, wave studies that include marine currents are practically non-existent. This challenge is carried out in this work, where the influence of the oceanic currents over the wave climate is studied. In base of the state of the art, a historical simulation of waves for 13 years (2005-2017) with hourly resolution has been carried out worldwide. The numerical model WAVEWATCH III, version 4.18, has been used, considering the ice-covering, winds and currents as forgings. In order to get this global simulation at a spatial resolution of about 50km, high performing computing resources have been employed. The results have been analysed in two ways: first, a climate wave study over the simulated period, and second, a statistical study of the influence of the oceanic currents on sea waves. The comparison has been made with global wave hindcasts without currents. Main result indicates that influence of currents should not be neglected. The changes produced in magnitude (wave heigh) and direction of waves can be very important in different areas. The most relevant areas are: the circumpolar Antarctic current (South Ocean and Australia), the Gulf Stream (USA and Atlantic Ocean), the Agulhas current (South Africa) and tropical regions (e.g. Indonesia, Bengali Gulf, Madagascar and North Brazil).