Introducción al estudio de la hidrodinámica Introducción al estudio de la hidrodinámica de fiordos y canales de fiordos y canales

Arnoldo Valle LevinsonArnoldo Valle LevinsonUniversity of FloridaUniversity of Florida

Civil and Coastal Engineering DepartmentCivil and Coastal Engineering DepartmentGainesville, Florida, USAGainesville, Florida, USA

arnoldo@ufl.eduarnoldo@ufl.edu

(Pinet, 2003)

¿Qué es un fiordo?

Descarga de Agua Dulce

Precipitación pluvial y Ríos

Aporte aproximado por lluvia: 2000 mm por año

area superficial: 1500 km por 10 km = 1.5x1010 m2

~1,000 m3/s

Dirección Meteorológica de Chile

Aporte aproximado por ríos: 2,000 - 3,000 m3/s

Milliman et al. (1995)

¿Glaciares?

Circulación típica en un fiordo

x

z

Río

Perfil típico de salinidad (densidad)

prof

undi

dad

Perfil típico de velocidad neta

bocacabeza

¿Qué altera este patrón?

Forzamiento por Marea

z

xsea surface

Hh

St Laurent et al. (2003, DSR, 50, 987)

Forzamiento por Marea – Forzamiento por Marea –

Ejemplo en Ejemplo en Estuario PitipalenaEstuario Pitipalena

1

2

CTD

1

2

→ Formación de frentes

→ Succión de Bernoulli

→ Resonancia

Frente con contraste hidrográfico – frente de instrusion mareal con Frente con contraste hidrográfico – frente de instrusion mareal con convecciónconvección

Vista hacia el surVista hacia el sur

Frente tipo pluma

Frentes - ondas internas

x

z

Sicigia

Promedio después de un ciclo de marea

océano

río

x

z

Cuadratura

río

océano

Ejemplo de FlujoResidual por Marea-- corrientes demarea < 20 cm/s

¿Qué altera este patrón?

Forzamiento Atmosférico

VIENTO

PRESIONATMOSFERICA

ENFRIAMIENTO

Forzamiento por viento

Perfil típico de velocidad neta

bocacabeza

Perfil con viento hacia la boca

bocacabeza

Viento

Perfil con viento hacia la cabeza

bocacabeza

Vientopr

ofun

dida

d

Depende de la estratificación de la columna de agua

Forzamiento por Gradientes de Presión Atmosférica

B

Aboca

cabeza

Indirectamente a través de pendiente de nivel del mar

cabeza

prof

und

idad

B

A

boca

x

z

Ejemplo Estrecho de Meninea en Canal Moraleda

(combinando forzamiento por marea, viento, presión)

Ejemplo Meninea (combinando forzamiento por marea, viento, presión)

-74 -73

Longitude W

-46

-45

latit

ude

S

I.Castillo

P.Cuptana

I.Rosas

Meninea Seno Aysen

Co

sta

chan

nel

Mo

rale

da

chan

nel

CTD

30'

30'

30'30'

Tide gauge

Meteorological station

ADCP

También produce oscilaciones en la picnoclina == resonancia

S1, T1

S2, T2

S2 > S1

T2 > T1

Enfriamiento

Experimento de Formación de Capas

Ejemplo de Formación de Capas en Seno Gala

Efectos de la Rotación Terrestre - Coriolis

Cabeza Boca

saladadulce

superficie

fondo

S1 S2 S3 S4

S1 <S2 < S3 < S4

x

y

Seno Ballena

Estrecho de Magallanes

Ejemplo

Efectos de Rotación

Seno Ballena

Estrecho de Magallanes

Seno BallenaSeno Ballena

Dept

h (m

)

rojo – flujo hacia afuera

azul – flujo hacia adentro

Dic 2003

Dic 2004

Flujo Promedio

Procesos en la circulación de Canales y Fiordos

Agua Dulce(lluvia, ríos y glaciares)

estacional

Mareas

semidiurnaquincenalestacional

Atmósfera(viento, presión, enfriamiento)

resonanciasinópticoestacional

Rotación y Batimetría

variabilidad espacial