VARIACIÓN INTRADIARIA DE LA EVAPORACIÓN Y DE LOS FLUJOS DE CALOR Y MOMENTUM EN LA INTERFAZ AIRE-AGUA DE UNA LAGUNA ALTIPLÁNICA Jaime Vergara A. Estudiante.

Presentación del tema: "VARIACIÓN INTRADIARIA DE LA EVAPORACIÓN Y DE LOS FLUJOS DE CALOR Y MOMENTUM EN LA INTERFAZ AIRE-AGUA DE UNA LAGUNA ALTIPLÁNICA Jaime Vergara A. Estudiante."— Transcripción de la presentación:

1 VARIACIÓN INTRADIARIA DE LA EVAPORACIÓN Y DE LOS FLUJOS DE CALOR Y MOMENTUM EN LA INTERFAZ AIRE-AGUA DE UNA LAGUNA ALTIPLÁNICA Jaime Vergara A. Estudiante del Magíster en Ciencias de la Ingeniería, mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico Departamento de Ingeniería Civil Universidad de Chile

2 Introducción y Motivación Gentileza Jonás Valdivieso

3 Introducción y Motivación Fuente: La Tercera

4 Introducción y Motivación Tryblionella and Nitzchia frustulumNitzchia frustulum Gyrosigma wormleyi Trybionella hungarica Fuente: San Diego State University

5 Introducción y Motivación Fuente: Google Earth

6 Introducción y Motivación Fuente: Google Earth

7 Introducción y Motivación Fuente: Google Earth

8 Introducción y Motivación Fuente: Google Earth Fotografía Satelital, Noviembre 2006

9 Introducción y Motivación

10 Gentileza Jonás Valdivieso

11 Introducción y Motivación Gentileza Jonás Valdivieso

12 Objetivos Caracterizar los procesos de transporte vertical de masa, temperatura y momentum entre el aire y el agua Analizar la variación intradiaria de estos y establecer cuáles son los parámetros y forzantes meteorológica que los controlan

13 Marco teórico

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15 Ecuaciones de Navier-Stokes promediadas (Reynolds-averaged Navier-Stokes [RANS] equations)

16 Marco teórico (Aubinet et al, 2012; Boussinesq, 1877; Stull, 1988)

17 Marco teórico

18

19 Fuente: Wikipedia

20 Marco teórico (Garratt, 1992)

21 Marco teórico (Stull, 1988) (Webb et al, 1980)

22 Metodología Mediciones turbulentas: Irgason de Campbell Scientific

23 Metodología Otras mediciones meteorológicas: Estación

24 Metodología Mediciones en agua: sensores Fuente: Página web Onset http://www.onsetcomp.com Sensor de temperatura Sensor de conductividad Sensor de oxígeno disuelto

25 Metodología

26 Campaña en terreno en Salar del Huasco Finales de octubre. Mediciones entre el 30 de octubre y el 2 de noviembre Ubicación: Zona norte del Salar Fuente: Google Earth

27 Metodología Mediciones Irgason: a 25 Hz, promediadas cada 10 min. Covarianzas con los datos tomados cada 10 min Estación meteorológica: cada 5 segundos, promediadas cada 10 min Sensores: cada 1 min, promediadas cada 10 min Adicional: Observaciones in situ, medición manual de altura y salinidad durante el día

28 Resultados

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31 Discusión

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33 Estabilidad Cambio en perfiles de la capa límite

34 Discusión 4 periodos intradiarios marcados por la variación de las forzantes principales: 1. Enfriamiento estable 2. Convección libre 3. Convección forzada 4. Enfriamiento inestable

35 Discusión 1. Enfriamiento bajo condición estable ζ>0 Disminución de la temperatura ambiental y del agua Velocidad del viento baja Sin radiación incidente

36 Discusión 2. Convección Libre Radiación incidente significativa Velocidad del viento baja Aumento súbito de las temperaturas

37 Discusión 3. Convección forzada Velocidad del viento alta (~15 m/s) Radiación incidente significativa Condición de estabilidad cercana a la neutralidad Descenso gradual de las temperaturas

38 Discusión 4. Enfriamiento bajo condición inestable ζ<0 Descenso marcado de las temperaturas Velocidad del viento menor, pero significativa Radiación incidente nula

39 Comentarios Finales Teoría para la estimación de flujos turbulentos (i.e. método de la covarianza turbulenta) ES aproximada Dificultad de la caracterización de procesos en condición estable Fenómenos no previstos

40 Trabajo Futuro

41 Referencias Aubinet, M., Vesala, T., Papale, D. (Eds.). (2012). Eddy covariance: a practical guide to measurement and data analysis. Springer Science & Business Media. Boussinesq, J. (1877). Essaisur la théorie des eauxcourantes. Imprimerienationale. Businger, J. A., Wyngaard, J. C., Izumi, Y., Bradley, E. F. (1971).Flux-profile relationships in the atmospheric surface layer.Journal of the atmospheric Sciences, 28(2), 181-189. de la Fuente A. & Niño Y. (2010). Temporal and spatial features of the thermohydrodynamics of shallow salty lagoons in northern Chile.Limnology and Oceanography, 55(1), 279-288. de la Fuente, A. (2014). Heat and dissolved oxygen exchanges between the sediment and water column in a shallow salty lagoon. J. Geophys. Res. Biogeosci, 119(4), 596-613. Garratt, J. R. (1992). The atmospheric boundary layer.Cambridge University Press. Kaimal, J. C., & Gaynor, J. E. (1991). Another look at sonic thermometry. Boundary-Layer Meteorology, 56(4), 401-410. Monin, A. S., &Obukhov, A. (1954). Basic laws of turbulent mixing in the surface layer of the atmosphere. Contrib. Geophys. Inst. Acad. Sci. USSR, 151, 163-187. Montgomery, R. B. (1948). Vertical eddy flux of heat in the atmosphere. Journal of Meteorology, 5(6), 265-274. Obukhov, A. M. (1951). Investigation of the micro-structure of the wind in the near-surface layer of the atmosphere. Izvestia AN SSSR, seria Geofizika, 3, 49ff. Stull, R. B. (1988). An introduction to boundary layer meteorology. Atmospheric Sciences Library, Dordrecht: Kluwer, 1988, 1. Webb, E. K., Pearman, G. I., &Leuning, R. (1980).Correction of flux measurements for density effects due to heat and water vapour transfer. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 106(447), 85-100.