Download Curso: Introducción a la Oceanografía Física

Introducción a la Oceanografía Física
Curso:
Temario:
1.
Panorama de la Oceanografía Física.
 Propósitos, estructura y métodos de la Oceanografía Física.
 Marco y evolución histórica de la Oceanografía Física.
 La Oceanografía Física contemporánea: conceptos fundamentales, observación
del océano, modelación numérica de la dinámica oceánica y experimentación.
2.
La fisiografía del Océano Mundial.
 Dimensiones fundamentales de la Tierra y los rasgos elementales de las
cuencas oceánicas.
 Evolución geológica del Océano.
3.
Forzamiento atmosférico.
 Viento. Circulación general de la tropósfera. Celdas de Hadley y Ferrel.
 Flujos de Calor. Radiación solar y procesos radiativos.
 El ciclo hidrológico de la Tierra.
 Procesos de interacción océano-atmósfera.
4.
Características físicas elementales del Agua de Mar.
 Temperatura. Distribución espacial característica de la temperatura del océano.
Termoclina estacional vs. termoclina permanente. Perfiles verticales típicos de
la temperatura.
 Salinidad. Distribución espacial característica de la salinidad del océano.
Haloclinas. Perfiles verticales típicos de la salinidad.
 Densidad. Distribución espacial característica de la densidad del océano.
Picnoclinas. Perfiles verticales típicos de la densidad.
 Ecuación de estado del agua de mar.
 Masas de Agua y Tipos de Agua.
5.
Modelos físico-matemáticos de los Principios de Conservación aplicados al Océano.
 Conservación de Masa. Ecuación de Continuidad.
 Sistemas de referencia no-inerciales. Aceleración de Coriolis.
 Conservación de Momento. Ecuaciones de movimiento.
 Conservación de Energía.
6.
La circulación general del océano.
 Equilibrio hidrostático. El geopotencial.
 Movimiento inercial. Aceleración local versus Coriolis.
 El estrato de Ekman. Fricción y flujo de momento.
 Equilibrio geostrófico y corrientes geostróficas.
 Circulación inducida por los vientos dominantes: alisios y contralisios. La
solución de Sverdrup.
 Vorticidad y el principio de Conservación de la Vorticidad Potencial.
 Las masas de agua y la circulación termohalina del Océano Mundial.



La circulación del océano en latitudes ecuatoriales.
Descripción, geografía y nomenclatura de la Circulación General del Océano.
La circulación en los mares de México y aguas oceánicas adyacentes
7.
Ondas en el Océano.
 Olas. Ondas de gravedad en la superficie del mar.
 Teoría lineal del oleaje.
 Ondas internas. Estratificación del océano. Estabilidad estática y frecuencia de
Brunt-Väisälä.
 Ondas inercio-gravi-rotacionales: Ondas de Poicarè y de Sverdrup.
 Ondas que manifiestan los efectos de frontera: Ondas de Kelvin.
 Ondas planetarias: Ondas de Rossby y ondas topográficas.
8.
Mareas y procesos costeros.
 Fuerza generadora de la marea oceánica.
 Modelos teóricos de la marea oceánica.
 Predicción de mareas.
 Maremotos y otros sucesos marinos extremos.
 Mareas internas.
 Circulación del mar sobre la plataforma continental.
 Oleaje costero, la playa y la zona de rompientes.
9.
La observación y medición de variables físicas del océano.
 Importancia de medir variables físicas del océano.
 Variables ambientales: temperatura, salinidad, presión.
 Métodos (Eulerianos y Lagrangianos) e instrumentación para medir corrientes
en el mar.
 Nivel del mar y altimetría.
 Percepción remota y Oceanografía Satelital
 Oceanografía Operacional.
10.
Descripción de modelos numéricos de la circulación del océano.
 Modelos numéricos de la circulación del océano. Discusión de algunos
ejemplos específicos.
 Modelos de laboratorio.
Tiempo necesario para desarrollar este curso: 16 semanas de 3 o 4 horas de clase por
semana. Sin laboratorio.
Metodología: Exposición pedagógica de los temas por parte del profesor y discusión en
clase. El propósito del curso es introducir los conceptos centrales y las ideas
contemporáneas de la Oceanografía Física haciendo énfasis en el significado y aplicación
más que en su derivación física y manejo matemático.
Material a utilizar: Acetatos, diapositivas, presentaciones tipo PowerPoint, películas, y los
proyectores necesarios para ello.
Tareas: Resolución en casa de problemas simples cuyas respuestas impliquen cálculos
matemáticos sencillos y la consulta de textos y artículos.
Evaluación: Uno o dos exámenes parciales, un examen final y la entrega de un ensayo breve
sobre un tema específico.
Bibliografía recomendada
Apel, J. R. (1987) Principles of Ocean Physics. New York: Academic Press.
Currie, I. G. (198?) Fundamental Mechanics of Fluids. McGraw Hill.
Davis, R. A. (1987) Oceanography: An Introduction to the Marine Environment. Dubuque:
Wm. C. Brown Publishers.
Duxbury, A. C. (1971) The Earth and its oceans. Addison-Wesley.
Gerold, S. Church, J. and Gould, J. (2001). Ocean Circulation And Climate. International
Geophysics Series. Volume 77. Academic Press.
Kundu, P. K. (1990) Fluid Mechanics. San Diego: Academic Press Inc.
Neumann G. and W. J. Pierson (1966) Principles of Physical oceanography. New Jersey:
Prentice Hall.
Open University (1989)a Ocean Circulation. Oxford: Pergamon Press.
Open University (1989)b Seawater: Its Composition, Properties and Behaviour. Oxford:
Pergamon Press.
Open University (1989)c The Ocean Basins: Their Structure and Evolution. Oxford:
Pergamon Press.
Open University (1989)d Waves, Tides and Shallow-Water Processes. Oxford: Pergamon
Press.
Pedlosky, J. (1996) Ocean Circulation Theory. Berlin: Springer-Verlag.
Pickard, G. L. and W. J. Emery (1990) Descriptive Physical oceanography. An Introduction.
Fifth enlarged edition. Oxford: Pergamon Press.
Pinet, Paul R. (2000) Invitation to Oceanography. 2nd Edition. Sudbury, Massachusetts:
Jones and Bartlett Publishers.
Pond, S and G. L. (1978) Pickard, Introductory Dynamic Oceanography. Pergamon
Press.Oxford.
Stewart, Robert H. (2000) Introduction to Physical Oceanography. Fall Edition, copyright
2002, http//:www.flinders.au
Stommel, H. M. (1976) The Gulf Stream. University of California Press.
Stommel, H. M. (1987) A View of the Sea. Cambridge: Princeton University Press.
Stommel, H. M. and D. W. Moore (1989) An Introduction to the Coriolis Force. Cambridge:
Cambridge University Press.
Thurman, Harold V. and Elizabeth A. Burton (2001) Introductory Oceanography. 9th Edition.
Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall.
Tolmazin, D. (1985) Elements of Dynamic Oceanography. Boston: Allen & Unwin.
Tomczak, M. and J. S. Godfrey (1994) Regional Oceanography: An Introduction. London:
Pergamon.
Warren, B. A. and C. Wunsch; editors (1981) Evolution of Physical Oceanography.
Cambridge: The MIT Press.