Publication Date:
2021-05-19
Description:
This dissertation analyses the barotropic and baroclinic response of the Argentinean Continental Shelf to different forcing using a three-dimensional numerical ocean model. The study aims towards a systematical exploration of the physical processes that control the circulation. To facilitate the dynamical understanding of the results our experimental strategy was to start with a three dimensional barotropic model (constant density) that examines the influence of winds and tides, and to progress to a more complex case including density stratification (baroclinic model). It was found that the average annual circulation, forced only by the wind, shows a strong contrast between the northern and southern region of the study area. A detailed analysis demonstrates that, although the wind magnitude in the northern region is significantly smaller than in the south, its influence on the circulation is amplified due to changes in wind direction and shelf width. The inclusion of the tidal mixing modifies to a large degree the wind-induced circulation. The effects are more evident in the Patagonian Shelf and include a weakening in transport intensity and the smoothing of the wind-induced gyre patterns. The largest seasonal variations of the shelf circulation are observed north of 45°S. During fall, there is a development of an intense northward coastal jet that reverses direction in early spring. A sensitivity study changing the wind database shows that the circulation has robust patterns (e.g., coastal recirculation cells, like the Bahía Grande gyre) and others highly dependent on the selected forcing (e.g., alongshore transport intensity). The baroclinic experiments were designed to study the physical processes that control the formation and evolution of the Magellan plume and their possible influence on the shelf circulation. The model results suggest that Magellan plume modifies the circulation south of 45°S, weakening the Bahia Grande gyre and increasing the currents in both the middle and the outer shelf. Wind and buoyancy forcing dominate the surface layers, while the interaction of tides and the discharge are more important in the bottom layers. Further north, the most important variations in the circulation are related to seasonal changes of the winds in the inner shelf and to pressure gradient effects of the Malvinas Current at both the middle and the outer shelf. Este trabajo presenta resultados de la aplicación de un modelo numérico tridimensional de circulación a la Plataforma Continental Argentina. El estudio está orientado fundamentalmente a una exploración sistemática de los procesos físicos que controlan la circulación. El grupo de experimentos barotrópicos (densidad constante) examina la influencia del viento y la marea. Se encuentra que la circulación media anual forzada sólo por el viento tiene un marcado contraste entre las porciones norte y sur del área de estudio. Un análisis detallado demuestra que, aún cuando la magnitud del viento en la porción norte es significativamente menor que la del sur, su influencia en la circulación es amplificada debido a la rotación de los vientos y el estrechamiento de la plataforma. La inclusión del efecto de mezcla mareal modifica en gran medida la circulación inducida por el viento. Los efectos son más notorios en la Plataforma Patagónica e incluyen una disminución de la intensidad del transporte y el suavizado de los patrones de giro inducidos por el viento. Las variaciones estacionales más importantes en la circulación se observan al norte de 45°S. Durante el otoño se desarrolla un intenso jet costero dirigido hacia el norte, el cual invierte su dirección en primavera. Un estudio de sensibilidad al forzante de vientos, muestra que la circulación tiene patrones robustos (p.e., giro de la Bahía Grande) y otros altamente dependientes del forzante seleccionado (p.e., intensidad del transporte a lo largo de la costa). El grupo de experimentos baroclínico fue diseñado para estudiar los procesos físicos que controlan la formación y evolución de la pluma de Magallanes, y su posible influencia en la circulación general. Los resultados sugieren que la pluma de Magallanes modifica la circulación al sur 45°S, debilitando el giro en Bahía Grande e incrementado las corrientes en plataforma intermedia y exterior. Los factores dominantes de la circulación en esta región son la acción del viento y la descarga en las capas superficiales, y e efecto de la marea y la descarga en las capas más profundas. Más al norte, las variaciones más importantes de la circulación están asociadas a variaciones estacionales de los vientos en la plataforma interior y a efectos detectables de la corriente de Malvinas en la plataforma media y exterior.
Description:
Tesis (doctorado). Realizada en el IADO (Instituto Argentino de Oceanografía – Bahía Blanca, Argentina)
Description:
Unpublished
Description:
análisis numérico, masas de agua, modelos matemáticos, oceanografía física, corrientes, mareas, vientos, circulación oceánica
Keywords:
Physical oceanography
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Tides
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Winds
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Mathematical models
;
Numerical analysis
;
Water masses
;
Mathematical models
;
Physical oceanography
;
Current data
;
Tides
;
Winds
;
Ocean circulation
Repository Name:
AquaDocs
Type:
Theses and Dissertations
,
Bachelor thesis
Format:
201
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