Influencia del oleaje en la velocidad de transferencia de CO2 entre el océano y la atmósfera

En el presente trabajo se estudió la influencia del oleaje como un agente externo que caracteriza la transferencia de CO2 con el el objetivo de entender los procesos físicos que determinan la velocidad de transferencia de CO2 entre el océano y la atmósfera en la zona costera. La velocidad de transfer...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: CARLOS FRANCISCO HERRERA VAZQUEZ
Other Authors: FRANCISCO JAVIER OCAMPO TORRES
Format: Master Thesis
Language:Spanish
Published: CICESE 2017
Subjects:
Online Access:http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1566
Description
Summary:En el presente trabajo se estudió la influencia del oleaje como un agente externo que caracteriza la transferencia de CO2 con el el objetivo de entender los procesos físicos que determinan la velocidad de transferencia de CO2 entre el océano y la atmósfera en la zona costera. La velocidad de transferencia de CO2 se calculó por medio de la ecuación kCO2 = FCO2/α∆pCO2, donde se utilizaron mediciones directas del flujo de CO2 (FCO2), la solubilidad de CO2 (α) y la diferencia de presión parcial de CO2 entre el océano y la atmósfera (∆pCO2), en la zona de Punta Morro, Ensenada B. C., durante abril y mayo de 2016. El flujo de CO2 se midió en la zona costera (a una altura de 10 metros) con una torre de medición de flujos mediante del método de correlación de las fluctuaciones turbulentas (eddy covariance); la presión parcial de CO2 cerca de la superficie del mar (en el aire y en el agua) se midió con un sensor de CO2 (CO2 Pro–Oceanus) localizado a una distancia aproximada de 1000 metros de la torre de medición de flujos. Para obtener información del oleaje se utilizó un perfilador acústico (Aquadopp, Nortek AS) y un sensor de CO2 (SAMI-CO2) para obtener la concentración del CO2 cerca del fondo marino, ambos localizados a una profundidad de 10 metros y una distancia aproximada de 400 metros a la línea de costa. En el periodo de mediciones se presentaron eventos de surgencia costera en la zona de estudio, y se identificaron gradientes horizontales y verticales de la concentración del CO2. En la zona predominan los flujos negativos de CO2 con valor promedio de −4.62±4.66 µatm, durante todo el periodo fue mayor la presión parcial de CO2 en la atmósfera que en el océano, y se detectó que la velocidad de transferencia de CO2 aumenta directamente con la altura significante del oleaje. Se proponen expresiones de la velocidad de transferencia de CO2 como función de la rapidez del viento, la altura significante del oleaje y una combinación de ambas. Se mejoró la estimación del flujo CO2 al incluir en la expresión de la velocidad de transferencia de CO2, información explicita de la altura significante del oleaje adicional a la rapidez del viento In this work the influence of surface waves as an external agent that characterizes the transfer of CO2 was studied in order to understand the physical processes that determine in the rate of CO2 transfer between the ocean and the atmosphere in a coastal area. The rate of CO2 transfer was calculated according the equation kCO2 = FCO2/αpCO2, where direct measurements of CO2 flux (FCO2), the solubility of CO2 (α) and the partial pressure difference of CO2 between ocean and the atmosphere (pCO2) were used, in the area of Punta Morro in Ensenada B. C., during April and May 2016. The flux of CO2 was measured in the coastal zone (at a height of 10 meters) with an eddy covariance tower; the partial pressure of CO2 near the sea surface (in air and water) was measured with a CO2 sensor (CO2 Pro-Oceanus) located at approximate 1000 meters from the eddy covariance tower. To obtain surface wave information, an acoustic profiler (Aquadopp, Nortek AS) and to obtain the concentration of CO2 near to the seabed a CO2 sensor were used, both sensors were located at a depth of 10 meters and about 400 meters to the coastline. A coastal upwelling events occurred in the study area during the measurements period, and horizontal and vertical gradients of CO2 concentration were identified between the different measurement sites. Negative fluxes of CO2 are predominant in the area with an average of −4.62±4.66 µatm, during the whole period the CO2 partial pressure in the atmosphere was higher than in the ocean, and the rate of CO2 transfer was detected to increase with the significan wave height. Expressions of rate of CO2 transfer were proposed as a function of wind speed, significant wave height and a combination of both. The estimation of the CO2 flux was improved by including in the expression of the rate of CO2 transfer, explicit information of the significant height of the additional swell to the wind speed