Numerical Experiments of the Hydrodynamic Coastal Ocean off Paita and Sechura Bays

Descripción del Articulo

The hydrodynamics and transport processes of the Peruvian marine region off Paita and Sechura is studied using a finite element model for open and limited regions, which allows analyzing the response in days and weeks of circulation, in opened and limited marine regions, forced mainly by wind fields...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Carbonel, Carlos
Formato: artículo
Fecha de Publicación:2020
Institución:Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Repositorio:Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:ojs.csi.unmsm:article/20305
Enlace del recurso:https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/fisica/article/view/20305
Nivel de acceso:acceso abierto
Materia:Hydrodynamic
Finite Elements
Ocean Model
Coastal Upwelling
Hidrodinámica
elementos finitos
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spelling Numerical Experiments of the Hydrodynamic Coastal Ocean off Paita and Sechura BaysExperimentos numéricos hidrodinámicos del océano costero frente a las bahías de Paita y SechuraCarbonel, CarlosHydrodynamicFinite ElementsOcean ModelCoastal UpwellingHidrodinámicaelementos finitosmodelo de océanoresurgencia costeraThe hydrodynamics and transport processes of the Peruvian marine region off Paita and Sechura is studied using a finite element model for open and limited regions, which allows analyzing the response in days and weeks of circulation, in opened and limited marine regions, forced mainly by wind fields, maintaining low frequency dynamics in the model. The Petrov-Galerkin variational formulation of the non-permanent governing equations is used to obtain the numerical solution of the approximate variables by linear polynomials in the domain discretized by triangular elements. Observational data of both the wind fields and the surface temperature have served to suggest hypotheses about the role of non-uniform winds on the surface dynamics of the region and the generation of cold plumes that are dispersed in a northwest direction. To clarify the response trends observed in the region, some numerical experiments have been carried out, considering schematic wind fields patterns, including northeast wind deflections in the northern side as observed. In this way, the dynamic sensitivity of the region is analyzed. The results confirm the role of non-uniform wind fields in the evolution of cold-water plumes, a characteristic of the region.Se estudia la hidrodinámica y los procesos de transporte de la región marina peruana frente a Paita y Sechura utilizando un modelo de elementos finitos para regiones abiertas y limitadas, que permite analizar la respuesta en días y semanas de la circulación, en regiones marinas abiertas y limitadas, forzadas principalmente por campos de viento, manteniendo la dinámica de baja frecuencia en el modelo. La formulación variacional de Petrov-Galerkin de las ecuaciones gobernantes no permanentes se usa para obtener la solución numérica de las variables aproximadas por polinomios lineales en el dominio discretizado por elementos triangulares. Los datos observados, tanto de los campos de viento como de la temperatura superficial han servido para sugerir hipótesis sobre el papel de los vientos no uniformes en la dinámica superficial de la región y la generación de plumas frías que se dispersan en dirección noroeste. Para aclarar las tendencias de respuesta observadas en la región, se han llevado a cabo algunos experimentos numéricos, considerando patrones esquemáticos de campos de viento, incluyendo las deflexioneshacia el noreste del viento en el lado norte, como fue observado. De esta forma, se analiza la sensibilidad dinámica de la región. Los resultados confirman el papel de los campos de viento no uniformes en la evolución de las plumas de agua fría, una característica de la región.Universidad Nacional Mayor de San Marcos2020-12-31info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/fisica/article/view/2030510.15381/rif.v23i3.20305Revista de Investigación de Física; Vol. 23 No. 3 (2020): 50th Anniversary of the EP of Mechanical Fluid Engineering; 26-30Revista de Investigación de Física; Vol. 23 Núm. 3 (2020): 50 Aniversario de la EP de Ingeniería Mecánica de Fluidos; 26-301728-29771605-7724reponame:Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstname:Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstacron:UNMSMspahttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/fisica/article/view/20305/16655Derechos de autor 2020 Carlos Carbonelhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ojs.csi.unmsm:article/203052021-09-26T17:20:30Z
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description The hydrodynamics and transport processes of the Peruvian marine region off Paita and Sechura is studied using a finite element model for open and limited regions, which allows analyzing the response in days and weeks of circulation, in opened and limited marine regions, forced mainly by wind fields, maintaining low frequency dynamics in the model. The Petrov-Galerkin variational formulation of the non-permanent governing equations is used to obtain the numerical solution of the approximate variables by linear polynomials in the domain discretized by triangular elements. Observational data of both the wind fields and the surface temperature have served to suggest hypotheses about the role of non-uniform winds on the surface dynamics of the region and the generation of cold plumes that are dispersed in a northwest direction. To clarify the response trends observed in the region, some numerical experiments have been carried out, considering schematic wind fields patterns, including northeast wind deflections in the northern side as observed. In this way, the dynamic sensitivity of the region is analyzed. The results confirm the role of non-uniform wind fields in the evolution of cold-water plumes, a characteristic of the region.
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