Estudios numéricos de la circulación de otoño-invierno en el noroeste de la península ibérica

Zusammenfassung

Esta tesis se centra en el estudio de la circulación del océano costero en el Noroeste de la Península Ibérica durante el otoño e invierno en el que tuvo lugar el accidente del Prestige. Las observaciones de boyas de deriva y de múltiples campañas de evaluación del vertido demuestran que la deriva de las manchas del Prestige fue principalmente dirigida por el viento, pero la presencia de la corriente de talud (IPC; Iberian Poleward Current) y de las plumas de los ríos podría haber jugado un papel secundario, afectando a la disposición del vertido. Estos dos rasgos característicos de la estación de hundimiento han sido objeto de especial interés en esta tesis. Para su estudio, la principal herramienta de trabajo ha sido el modelado numérico de la región, abordando mediante una configuración realista validada con observaciones. Por una parte, se ha demostrado que el desarrollo de las plumas de agua dulce en la plataforma durante las estaciones de otoño e invierno es fruto de la descarga fluvial, pero también del confinamiento por el viento predominante. Las plumas responden en cuestión de horas a la variabilidad de los eventos de viento. La respuesta a los eventos favorables al hundimiento y aquellos favorables al afloramiento es asimétrica. En el primer caso la pluma se confina y desplaza hacia el norte. en el segundo, la pluma se expande y se desplaza en superficie hacia el suroeste, especialmente en la zona cercana a la boca de los principales ríos. Cuando el viento se relaja tras un evento de confinamiento, la pluma tiende a un balance geostrófico. No es hasta la primavera cuando la frecuencia y duración de los eventos de afloramiento permite la exportación de las plumas. El viento es el principal mecanismo forzador de la circulación, influyendo en la mezcla vertical y produciendo variaciones zonales en la pluma lo que conduce, entre otras razones, a la presencia de gradientes de temperatura y salinidad dentro de la pluma. Por esta razón, se sugiere utilizar la profundidad de la capa de mezcla como variable para la detección del frente real de la pluma. La exacta localización de este frente proporciona información del límite de una estructura con profundas repercusiones en la biología del sistema. El análisis de localización y frecuencia de los frentes ha permitido determinar diferencias dinámicas entre la plataforma de Galicia y el Norte de Portugal. Asimismo, la descripción física de la pluma ha permitido compararla con otras corrientes costeras en otras partes del mundo. Por otra parte, se ha observado que la IPC también responde a eventos de viento a través del forzamiento de Ekman a la par que interactúa con la circulación de plataforma. Durante eventos de afloramiento, el desarrollo de un jet de afloramiento en la plataforma media e interna coincide con un estrechamiento de la sección de la IPC que intensifica su velocidad en superficie. Para poder llegar a estos resultados ha sido necesaria una ciudadosa aproximación desde los procesos oceánicos de larga escala hasta los procesos costeros. Dentro de esta fase de adaptación del modelo a la zona de estudio, se ha demostrado que una correcta estimación de los aportes fluviales es un factor clave en cualquier estudio realista del Noroeste de la Península Ibérica. Asimismo, se ha puesto especial interés en el estudio del viento como principal mecanismo forzador de la circulación costera. Se han descrito los patrones típicos de viento y sus variaciones espaciales durante un otopo típico. Cuando las observaciones se comparan con productos meteorológicos que de forma predictiva corren diariamente y que resultan de uso frecuente en modelado oceánico (NCEP, HIRLAM, MM5), destaca la diferente respuesta de la circulación superficial en la zona de talud y la zona de las plumas de los ríos. Las diferencias medias en velocidad superficial pueden ser superiores a 20cm s-1. Los resultados ponen de manifiesto la necesidad de modelos meteorológicos de mesoscala de alta resolución que resuelvan tanto los gradientes de temperatura marina superficial como efectos locales de viento.