Tesis Ingeniería Civil Oceánica
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Examinando Tesis Ingeniería Civil Oceánica por Autor "Aguirre Galaz, Catalina"
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Ítem Análisis de los tiempos de arribo, término y duración de los avisos oficiales de marejadas en las costas de Chile(Universidad de Valparaíso, 2023-01) Lara Yergues, Alex Mauricio; Aguirre Galaz, CatalinaLas marejadas son eventos de oleaje extremo que afectan las costas de Chile de forma recurrente, provocando el cierre parcial de puertos y actividades en la costa. Estas han aumentado en frecuencia en las últimas décadas y se espera que su incremento tanto en frecuencia como en altura significativa continúe en las próximas décadas, se requiere buscar posibles soluciones para mitigar los tiempos en que los puertos hacen cese de operaciones producto de los avisos de marejadas. El presente estudio tiene la finalidad de analizar las diferencias existentes en los pronósticos realizados por el Servicio Meteorológico de la Armada y el Sistema de Alerta de Marejadas, donde además se utilizan mediciones in situ mediante boyas, para posteriormente cuantificar dichas diferencias que permitan conocer y estimar la posibilidad de reducir los tiempos de avisos de marejadas entregados por el Servicio Meteorológico de la Armada de Chile. Para esto, se definieron 23 localidades de estudio en donde mediante una recopilación de datos y posterior tratamiento, se hace uso de una rutina de MATLAB para efectuar comparaciones entre las bases de datos. Los resultados indican que SERVIMET sobrestima las duraciones de las marejadas, por lo que efectúa avisos con tiempos muy extensos respecto a lo pronosticado por el Sistema de Alerta de Marejadas y lo medido en las boyas. Se espera que con estos resultados, las entidades competentes que deseen hacer uso de este documento puedan elaborar procedimientos que permitan un análisis más preciso en cuanto a los pronósticos de las marejadas. Un factor a considerar sería que los avisos fueran efectuados por localidad y no por tramos como se efectúa actualmente, ya que no se considera el tiempo que demora el evento en llegar a las localidades más distantes de su zona de generación.Ítem Caracterización de la evolución de la surgencia costera en Chile, mediante el análisis de tendencias de viento y temperatura superficial del mar(Universidad de Valparaíso, 2019-08) Silva Díaz, Diego Andrés; Aguirre Galaz, CatalinaEn este trabajo se busca caracterizar la evolución de la surgencia costera en Chile a través de la comparación entre distintas bases de datos de viento y temperatura superficial del mar. La surgencia costera es un fenómeno producido por el viento paralelo a la costa, viento el cual se ve influenciado por la existencia del anticiclón del pacífico sur. Para el desarrollo de este estudio se utilizaron bases de datos con distintos orígenes, resoluciones y períodos de datos disponibles; los distintos tipos utilizados se dividen en observación satelital, reanálisis, conjuntos de modelos y mediciones in situ. La razón de utilizar distintas bases de datos viene dada porque se busca caracterizar la evolución de la surgencia costera y Chile carece de un modelo propio con la cantidad espacial y temporal de datos de viento necesaria para realizar un estudio como éste. Esto induce a que se comparen los resultados de distintas bases de datos, utilizando la misma metodología estadística para todas. Todas las bases de datos se analizaron en base a tendencias, las cuales fueron respaldadas mediante el método de Mann-Kendall el cual se asegura que los resultados sean estadísticamente significativos. Los resultados de los análisis estadísticos se presentan en mapas generales y en gráficas comparativas. Estas demuestran que existe el viento favorable a la surgencia en verano y primavera principalmente, dependiendo de la base de datos se pueden observar que el viento presenta concentraciones de altas velocidades en algunas zonas costeras. Muchas de estas concentraciones de vientos favorables a la surgencia son además significativas estadísticamente, es decir, el viento favorable se mantiene constante por largos períodos de tiempo. La distribución espacial de las tendencias positivas se concentra en el norte de Chile y en su mayoría son significativas, durante el verano se concentran en el sur y durante el invierno en el norte. Mientras que las tendencias de la temperatura superficial del mar describen a lo largo del país que toda la temperatura tiende a disminuir, en su mayoría, homogéneamente con algunas atenuaciones en sectores al sur de ChileÍtem Caracterización de las marejadas de verano 2015-16 y su relación con el fenómeno “El Niño".(Universidad de Valparaíso, 2017-12) Becerra Godoy, Diego Ignacio; Aguirre Galaz, CatalinaDurante el verano 2015-2016 las marejadas con dirección Noroeste (NW) fueron muy recurrentes e intensas, con gran contenido de energía en comparación a años anteriores. El fenómeno tuvo un gran impacto mediático, debido a los daños que provocó sobre la infraestructura costera, el turismo, playas e incluso en la pérdida de vidas. Además, considerando que durante el 2015 se desarrolló un fenómeno El Niño, considerado “Extremo”, se establece la siguiente hipótesis; “El fenómeno El Niño tuvo un impacto significativo en la intensidad de las marejadas NW del verano 2015-2016 presentes en la costa de Chile”. En base a datos de simulaciones numéricas de oleaje, de tipo hindcasting denominado CAWRC CSIRO y forecasting denominado SIPROL®, en este trabajo se cuantifican las anomalías del oleaje durante el verano 2015-2016, y se demuestra que existe una relación significativa del fenómeno El Niño en la intensidad de las marejadas NW. Además, se cuantifican las anomalías de energía espectral durante eventos El Niño Extremo, y se realizan comparaciones en distintos puntos frente a Chile. Finalmente, se realiza un análisis de propagación de energía espectral desde el Pacífico Norte hasta la costa de Chile. Los resultados muestran que los mayores impactos en la costa se debieron a oleaje del NW en ocurrencia conjunta con pleamares en sicigia. Las correlaciones de las anomalías de altura de ola con el Índice de Oscilación del Sur (SOI), muestran que existe una relación significativa entre el fenómeno El Niño y las anomalías de las alturas de olas en el Pacifico Norte. Además, mediante el análisis de compuestos se pudo establecer que existe una importante disminución de la presión atmosférica y una intensificación de la velocidad de los vientos superficiales en el Pacífico Norte cuando se presenta un fenómeno El Niño “Extremo”. Del análisis de propagación de energía, se pudo establecer que los frentes de olas que son propagados desde el centro de las latitudes medias del Pacífico Norte son las que tienen mayor susceptibilidad de generar daños en las bahías abiertas al NW en la costa de Chile.Ítem Influencia del modo anular Austral sobre el oleaje incidente en las costas de Chile(Universidad de Valparaíso, 2018-06) Godoy Apablaza, Marcelo Andrés; Aguirre Galaz, CatalinaEn este trabajo se analizan los impactos de la oscilación climática del Modo Anular Austral (SAM) sobre el clima de oleaje incidente en las costas de Chile. El SAM es el modo dominante de la variabilidad atmosférica entre latitudes extratropicales y altas del hemisferio sur. Los cambios en él, afectan la fuerza y posición en el cinturón de los vientos del Oeste, junto con la trayectoria de las tormentas y la densidad de los sistemas ciclónicos sobre el hemisferio sur. Los vientos del Oeste constituyen un importante sistema de circulación global que domina la dinámica del clima a latitudes medias y corresponden a la principal área de generación del oleaje que se propaga hasta las costas de Chile. Para el desarrollo de este estudio se utilizaron datos derivados de Altimetría satelital (RADS), datos espectrales y parámetros de resumen de la base de datos “CAWCR Wave hindcast 1979-2010” desarrollada por la oficina australiana de meteorología y CSIRO. Se estudió la influencia del SAM sobre la variabilidad del oleaje en el hemisferio sur, con un énfasis regional y estacional, con especial atención en las costas de Chile, utilizando herramientas estadísticas como análisis de correlación y análisis de compuesto entre el índice SAM y las anomalías en los campos atmosféricos superficiales, parámetros de resumen del oleaje y datos espectrales. Además, se presenta un análisis de la variabilidad espacial y temporal de las alturas significativas máximas de las olas a nivel mensual utilizando un modelo estadístico basado en la distribución de valores extremos (GEV). Finalmente, se presenta un análisis entre el SAM y la distribución espacial de los sistemas ciclónicos presentes sobre el hemisferio sur, utilizando el software cyclone tracking scheme desarrollado por Murray y Simmonds (1991 y documentos posteriores) de la universidad de Melbourne. Los resultados del análisis de correlación muestran una relación significativa y además positiva entre las anomalías mensuales de la altura significativa y el índice SAM, particularmente durante los meses de invierno y primavera. Esta correlación se asocia con un aumento de la altura y período del oleaje de mar de fondo (swell) en el océano Pacífico, extendiéndose hacia latitudes medias y bajas, e incluso hacia el hemisferio norte debido a la propagación del oleaje. El análisis de compuesto en las anomalías de altura significativa confirma que existe una fuerte relación en ambas fases del SAM. Los resultados muestran que la altura de ola significativa aumenta progresivamente con una fuerte variación latitudinal hacia el extremo sur del país, debido a la intensificación en las tormentas y el fortalecimiento en los vientos del Oeste hacia el sur. Durante la fase positiva existe un incremento superior a los 80 [cm] en promedio en el océano Austral, mientras que para las costas de Chile central la influencia de la señal promedio es del orden de los 40 a 60 [cm]. Por el contrario, durante la fase negativa existe una disminución en promedio a 20-40 [cm] de las alturas significativas. Lo cual es consistente con el aumento en el gradiente de presión hacia altas latitudes y el debilitamiento en los vientos del Oeste. La potencia del oleaje frente a Chile central es en promedio 100 a 120 [kW/m] durante una fase positiva del SAM, mientras que en la zona sur la potencia del oleaje es de aproximadamente 140 a 170 [kW/m]. Por otra parte, durante las fases negativas del SAM el flujo de energía disminuye considerablemente en magnitud, presentando una energía promedio entre 40 a 80 [kW/m] frente a Chile central, mientras que, en la zona sur se observan valores entorno a los 80 a 100 [kW/m]. Estas diferencias entre ambas fases del SAM permiten explicar cerca de un 30 - 40% de la variabilidad interanual en la potencia frente a la costa de Chile central, mientras que en la zona sur hasta un 60% durante invierno. Un análisis de compuesto de los datos espectrales del oleaje (un punto frente a las costas de Perú y otros cuatro frente a las costas de Chile) revela que el SAM influye sobre la energía del oleaje de mar de fondo que proviene del Suroeste, como también lo hace sobre el oleaje generado por el viento local. Los resultados del análisis de clima extremo, revelan que el promedio en la altura de ola significativa extrema aumenta progresivamente hacia altas latitudes, encontrando valores promedios durante todo el año. durante el verano, está altura de ola es ligeramente menor a los 7 [m], mientras que en el resto del año supera los 8 [m] en altas latitudes. El SAM en el océano Austral puede explicar durante los meses de verano e invierno austral diferencias de un 10% en la altura de ola significativa extrema frente a las costas de Chile central y entre un 10% a un 20% al sur de los 50°S en todas las estaciones.