Ondas internas en el estrecho de Gibraltar y procesos de mezcla inducidos

Abstract

La presente tesis doctoral se ha desarrollado en el marco del proyecto coordinado del Plan Nacional de I+ D titulados "Los procesos de mezcla en el estrecho de Gibraltar y su influencia en los procesos biológicos del entorno" (REN-2001-2733-CO2). El objetivo cioentífico de la investigación llevada a cabo es el análisis de las ondas internas de gran amplitud que son generadas en el umbral Principal de estrecho de Gibraltar (Umbral de Camarinal) y que se propañgan hacia el mar de Alborán, haciendo especial interés en el estudios de los procesos de mezcla a través de la interfaz Atlántico-Mediterránea inducidos por estas ondas internas. La tesis se estructura en siete capítulos. El capítulo 1 se presenta una breve descripción de las características morfológicas de la zona de estudio, así como una revisión de sus principales características oceanográficas tratando con especial énfasis los antecedentes concernientes a las ondas internas del estrecho de Gibraltar. En el capítulo 2, se recopila la información acerca de los datos que se va a analizar, explicando el diseño de adquisición de datos, características de los mismos y campañas realizadas, mientras que en el capítulo 3 se presentan y discuten los resultados derivados de las observaciones. Los capítulos 4 y 5 están dedicados a la descripción de un modelo numérico desarrollado por los Drs. Vlasenko ñy Stashchuk de la Universidad de Plymouth. En el capítulo 4 se describen las características de las ondan internas simuladas y el análisi de la influencia de determinados factores sobre la generación y propagación de las ondas internas mientras que en el capítulo 5 se muestra la evidencia de la estructura mutimodal de estas ondas. En el capítulo 6, se interpretan analíticamente los mecanismos de generación de las ondas internas evaluando las condiciones hidráulicas de generación. Por último, en el capítulo 7, se detalla el fundamento físico de un modelo tri-capa de mezcla-advección que se usa en el análisis de los procesos de mezcla a través de la interfaz Atlántico-Mediterránea inducidos por los procesos ondulatorios internos. Finalmente, se presentan las conclusione4s obtenidas a partir del trabajo desarrollado durante la Tesis Doctoral. Como conclusión fundamental se destaca que tanto en las simulaciones como en las observaciones, el proceso de generación y liberación de las ondas internas puede ser adecuadamente descrito mediante la evolución del número de Froude interno calculado a partir de perfiles de densidad continuos sobre el umbral de Camarinal.El análisis del comportamiento de la solución no-lineal de primer orden indica que el cálculo de este número de Froude interno puede llevarse a cabo en el contexto de la teoría linear. A partir de los resultados del modelo de mezcla-advección se revela que los procesos de inestabilidad de Kelvin-Helmhotlz ocurren generalmente asociados a la posición del salto hidráulico y otras perturbaciones internas, por lo que se puede deducir que una parte importante de los procesos de disipación y mezcla interfacial que ocurren entre el umbral de Camarinal y el borde oriental del Estrecho, están producidos de forma pulsante por la cizalla vertical adicional suministrada por los procesos ondulatorios internos de gran amplitud generados en el umbral de Camarinal y que se propagan hacia el Mediterráneo, procesos que a su vez son modulados por las fluctuaciones de los flujos de frecuencia baja.