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

Introducción y Motivación Gentileza Jonás Valdivieso

Introducción y Motivación Fuente: La Tercera

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

Introducción y Motivación Fuente: Google Earth

Introducción y Motivación Fuente: Google Earth

Introducción y Motivación Fuente: Google Earth

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

Introducción y Motivación

Gentileza Jonás Valdivieso

Introducción y Motivación Gentileza Jonás Valdivieso

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

Marco teórico

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

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

Marco teórico

Fuente: Wikipedia

Marco teórico (Garratt, 1992)

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

Metodología Mediciones turbulentas: Irgason de Campbell Scientific

Metodología Otras mediciones meteorológicas: Estación

Metodología Mediciones en agua: sensores Fuente: Página web Onset Sensor de temperatura Sensor de conductividad Sensor de oxígeno disuelto

Metodología

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

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

Resultados

Discusión

Estabilidad Cambio en perfiles de la capa límite

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

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

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

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

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

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

Trabajo Futuro

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), 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), 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), 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), 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, Montgomery, R. B. (1948). Vertical eddy flux of heat in the atmosphere. Journal of Meteorology, 5(6), 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),