Academic literature on the topic 'Generacion oleaje'

El presente artículo presenta, en primera instancia, las ecuaciones de corrección de los datos de oleaje visual proporcionados por los barcos en ruta obtenidas de la comparación con datos instrumentales de una boya escalar de oleaje. En segunda instancia, presenta una metodología de generación de oleaje por el paso de tormentas tropicales y huracanes en el Caribe colombiano, haciendo uso de datos de velocidad del viento máxima de la tormenta estimados por satélites. Por último, se presentan los regímenes de oleaje, medio y de temporal, en aguas profundas de la misma zona.

En la predicción del oleaje en el mar Caribe, dos mejoras pueden aumentar la precisión del modelo: el perfeccionamiento del esquema numérico de transporte del espectro de olas y la asimilación adecuada de los datos provenientes de las plataformas satelitales. La primera mejora minimiza el error de propagación de olas de viento a lo largo del fetch y aumenta la exactitud de cálculo de olas de mar de fondo (swell). En el trabajo se analizan varios esquemas numéricos, tales como Lax-Vendroff, FCT, TVD, “upward” de primer orden de aproximación y un esquema no central de tercer orden. A pesar de que los esquemas positivos de tipo TVD conservan mejor la forma inicial de las perturbaciones, la mayor exactitud de conservación integral del espectro fue encontrada con el esquema de tercer orden. Luego de la implementación de este algoritmo mejorado, se propone una metodología no tradicional de asimilación de datos del oleaje de las orbitas satelitales de JASON-1. La metodología se basa en la teoría de perturbaciones pequeñas para un funcional que minimiza el error cuadrático del modelo, corrigiendo unas constantes responsables por los procesos físicos de generación, disipación y la transformación no-lineal del espectro.

Se explora la construcción de espectros de oleaje a partir de información de altura significativa de la ola del satélite JASÓN-1, utilizando el espectro preconcebido JONSWAP, con el fin de ser empleados en la asimilación de datos en el modelo de oleaje de tercera generación del CIOH. Se utilizó información de un producto operacional, el Compendio de Datos Operacionales del Sensor (OSDR), disponible con un retraso de 3-5 horas, al cual se le aplicó una corrección para eliminar errores sistemáticos y el control de calidad necesario para alcanzar la mayor exactitud del Compendio Intermedio de Datos Geofísicos (IGDR), otro producto con mayor procesamiento disponible con un retraso de 2-3 días. Para verificar los resultados de la construcción de los espectros se utilizaron dos boyas de oleaje direccional instaladas por la Dirección General Marítima de Colombia, encontrándose gran coincidencia entre el espectro de las boyas y el construido.

Dos modelos paramétricos de viento fueron usados para simular la distribución del oleaje en huracanes en uno de los, así llamados, modelos de tercera generación. Se usaron varias condiciones durante huracanes en el Golfo de México y frente a la península de Florida para probar y ajustar los modelos de viento. La información usualmente disponible en las oficinas meteorológicas, como: presión central, radio de viento máximo y las posiciones geográficas, es la única necesaria para crear un perfil de viento con estos modelos paramétricos. Se obtuvieron resultados comparables entre las alturas de olas medidas y las simuladas por el modelo de olas. Esto demuestra la utilidad de estas herramientas para realizar diagnóstico y pronóstico de oleaje durante huracanes en la región. Esta información es valiosa para las entidades gubernamentales como ayuda en la toma de decisiones apropiadas en la eventualidad de presentarse estos fenómenos meteorológicos, los cuales podrían ser más frecuentes e intensos en el futuro.

La parametrización de la rugosidad en la superficie del mar mediante la fórmula de Charnock corresponde al régimen asintótico del oleaje desarrollado y no tiene en cuenta las condiciones de estabilidad de la capa próxima de la atmósfera. En el presente trabajo se hace un intento de combinar los efectos de la estratificación atmosférica, la "edad de la ola" y el espectro numérico (no paramétrico), con el fin de acoplar los procesos de desarrollo del oleaje con su influencia en los vientos y la transmisión del impulso hacia la superficie del mar. Se formula una parametrización que tiene en cuenta tanto la generación mecánica de turbulencia a causa del viento, como la térmica, generalmente asociada con la capa próxima fuerte o ligeramente inestable en el mar Caribe.

La mayoría de las comunidades en la zona del pacífico no están conectadas al sistema nacional de energía eléctrica, además estas zonas tienen gran riqueza hídrica y marítima, con un enorme potencial no solo pesquero sino también energético. La generación de electricidad a partir de energía undimotriz busca aprovechar la periodicidad y la amplitud de la energía cinética y potencial del oleaje, para generar electricidad a partir de un Convertidor de Energía de las Olas y menos perjudicial para el medio ambiente. Este artículo analiza la posibilidad de generar energía eléctrica a partir de las olas en la costa norte del Pacífico colombiano, lo que reducirá el impacto ambiental de la generación de energía actual a partir del Diesel o la gasolina, reduciendo los costos de generación de energía debido al costo y transporte de este combustible, lo que permitirá que estas comunidades tengan electricidad durante todo el día [1].

El presente trabajo describe la implementación operacional del modelo numérico de oleaje WaveWatchIII® en el Pacífico colombiano; el mismo que es operado actualmente por el Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas del Pacífico y se encuentra en etapa de verificación. WaveWatchIII® es un modelo “state of the art” de tercera generación, desarrollado por la National Ocean and Atmospheric Administration. Dado a que en la zona de estudio el oleaje está dominado por oleaje libre, proveniente de los hemisferios norte y sur, el dominio computacional abarca todo el océano Pacífico. Las condiciones en aguas próximas a la costa fueron obtenidas a través de dos mallados anidados sucesivos, a nivel regional y local, con resoluciones progresivamente más finas. La información batimétrica empleada corresponde a la base de datos satelitales de ETOPO2. El forzamiento atmosférico, así como también las condiciones de cobertura de hielo en los polos correspondieron al Global Forecast System. Para la verificación del modelo se cuenta con observaciones de la red de monitoreo de la Dirección General Marítima de Colombia, así como también con observaciones satelitales y datos modelados de otros centros de predicción como National Ocean and Atmospheric Administration y el Centro Europeo de Predicción del Clima a Mediano Plazo. Actualmente, el modelo WaveWatchIII se ejecuta de forma operacional en el CCCP para generar el pronóstico de oleaje en el Pacífico colombiano. El horizonte de predicción es de ocho días y se actualiza cada día utilizando el pronóstico meteorológico del Global Forecast System más reciente.

Se propone un esquema evolutivo de la ensenada en zeta de Pichilemu. Los métodos usados se basaron en tres fundamentos derivados de la teoría acumulada: interacción entre oleaje oblicuo y costa desalineada,ajuste de los sedimentos al oleaje refractado y efecto de la transgresión flandesa. La aloestratigrafía local fue correlacionada con sistemas similares visitados en la región y con resultados sobre geocronología en algunos de ellos. El sistema analizado resulta de una interacción directa entre dos procesos principales: formación de ría con estuario y generación de una ensenada en forma de zeta. Esta última está muy asociada a una tenaza estuarial, que puede correlacionarse con homológas de Chile Central, lo que permite atribuirle una edad holocénica. Se encuentra que estos mecanismos fueron sincrónicos, cuyo desarrollo se puede sintetizar en cuatro momentos esenciales: efecto durante la transgresión, máximodel relleno transgresivo holocénico, efecto de balance entre ascenso del nivel del mar y elevación cortical recientes (formación de la terraza estuarial), y efecto de sobrecarga de sedimentos litorales.

Los objetivos de este trabajo son la determinación y caracterización de situaciones de temporal marino e inundación costera por rebase del oleaje en San Andrés (NE de Tenerife) entre 1984 y 2014. Para ello, se realiza un análisis estadístico de los parámetros de oleaje (Hs, Hmax, Tp, L y Dirección) y dirección y velocidad del viento a partir de datos de modelos numéricos de generación y propagación de uno y otro (SIMAR, Puertos del Estado). Se identifican 56 temporales tras el establecimiento de un umbral de riesgo de 2,6 metros de altura de ola significante (Hs) mediante la aplicación del percentil 99. A continuación, se examinan en detalle dos de ellos por lo representativo del comportamiento de las olas y situación atmosférica que los origina. Aunque el 57,1% de los temporales es invernal, se analizan dos inundaciones costeras acontecidas en verano, en relación con la marea viva astronómica. Se trabaja también con la prensa, pues permite constatar la incidencia social y económica de los fenómenos en estudio y reconocer inundaciones que no registran los modelos numéricos.

En la zona costera mediterránea se llevan a cabo una gran cantidad de actividades socioeconómicas. En estas áreas los eventos meteorológicos son un factor importante para su manejo y gestión. Esto ha generado la necesidad de mejorar el conocimiento y la predicción de eventos como las tormentas de oleaje. Por ello, se ha planteado como objetivo principal de esta tesis la caracterización y simulación numérica de tormentas de oleaje.
La generación del oleaje es el resultado del sistema acoplado océano - atmósfera. Esta interface y los flujos de momentum entre ambas capas ha sido de interés y ha generado una gran cantidad de investigaciones. Un avance importante ha sido el desarrollo de los modelos de tercera generación de oleaje, capaces de predecir espectros de oleaje a partir de campos de viento. Estos modelos que constituyen la base de esta tesis, consideran el aporte de energía por el viento, la disipación e interacciones no lineales entre ondas.
Para este trabajo se han utilizado los modelos WAM y SWAN junto con mediciones de oleaje en la costa catalana. Para forzar los modelos se han utilizado campos de vientos de los modelos atmosféricos MASS ARPEGE. Se han utilizado también datos de viento de estaciones meteorológicas costeras.
El viento y oleaje en la franja costera catalana están caracterizados principalmente por componentes del este, noroeste y del sur. Para el caso de tormentas con impacto en la costa, las del este son las más intensas, pero las tormentas del Noroeste pueden generar condiciones de riesgo para la navegación.
Se han descrito tormentas características de la costa catalana, considerando su dirección, duración, e intensidad. De manera paralela se han analizado mas detalladamente dos eventos particulares que se registraron en Noviembre 2001 y Marzo-Abril 2002. Ambas tormentas presentaron oleaje de componente principal del este y una cantidad importante de espectros bimodales. Esta característica no se había estudiado a detalle con anterioridad y se debe al oleaje swell del este y a la rotación de los vientos en la costa catalana para volverse del noroeste generando localmente un sistema de oleaje en esta dirección. Debido a esto, la anchura espectral se comporto de manera opuesta a la esperada, pero mostró ser un indicador de la complejidad del estado del mar por lo que se propone que sea utilizada en la estimación del coeficiente de arrastre.
Se han utilizado los modelos de oleaje en diferentes situaciones: en un dominio idealizado, en los eventos de Noviembre y Marzo - Abril y durante el invierno 2002 -2003. Los resultados muestran diferencias entre modelos en tiempo y espacio. Utilizando el parámetro integrado de Hs el SWAN mostró un mejor comportamiento para la detección de tormentas. Sin embargo el espectro del WAM mostró en la mayoría de los casos aproximarse mas al espectro medido. Una parte de los errores registrados en los modelos durante las tormentas, se debieron a la mala simulación de la bimodalidad la cual a su vez se debe a una mala resolución espacial y temporal tanto de los modelos de viento como de oleaje. La correcta definición espacial de las islas en el mediterráneo mostró ser poco significante para la validación de las predicciones en la zona costera catalana.
Finalmente debemos decir que a pesar de que este trabajo ha avanzado en el conocimiento del oleaje en la costa catalana y el comportamiento de los modelos, este solo es el principio y se debe de dar continuidad a este esfuerzo. Una manera (indispensable) es mejorando las observaciones disponibles e incluir medidas espaciales (satélite, por ejemplo) para la mejor descripción y validación de los modelos.
Many socio-economic activities take place on the Mediterranean coast. Meteorological events are an important factor for the proper management and administration of these activities in this area.
This has inspired an improvement of knowledge and forecasting of environmental phenomena such as wave storms. Thus, the main objective of this dissertation is the characterisation and numerical simulation of wave storms.
The generation of wind waves are the result of the coupled system which connects the air and the ocean. This layer, and its fluxes, have been of great interest and generated a large amount of research. The development of third generation wave models has been an important step. Such models are able to reproduce directional wave spectra from wind fields taking into consideration wind energy input, dissipation and non-linear interactions. These models are the basis of this dissertation.
For this work, we have used the WAM and SWAN models, together with the wind and wave measures on the Catalan coast. The forcing winds came from the MASS and ARPEGE atmospheric models.
The wind and waves on the Catalan coast are characterised by an east, northwest and south component. For coastal damage, the storms from the east cause the most severe coastal damage while the northwest storm can create risky conditions for navigation.
Typical storms on the Catalan coast are described, taking into account the direction, duration, and significant wave height. Additionally, it was studied in detail two severe storms that were measured during November 2001 and March-April 2002. Both storms presented a mean eastern wave component, however, a large amount of bimodal spectra were found. This feature had not been studied before at this area and it is produced due to the wind rotation (to northwest) at the coast because of the orography. This produces a different behaviour of the spectral width than expected, but such a parameter was an indicator of the complexity of the sea state and thus it is proposed to apply it in the drag coefficient estimation.
The wave models were applied under different situations: idealised domain, November 2001 and March-April storms and during a winter period. The results show differences between models in time and space. When considering significan wave height, the SWAN model showed a better behaviour for storm detection. However, the spectral shape was better predicted by WAM. Part of the errors were due to the bad simulation of bimodal features, and at the same time, this was produced by the coarse time and spatial resolution of wind and wave models.
Finally we have to outline that this work is an advance in the knowledge of waves on the Catalan coast and the behaviour of the models. However, this is only the beginning and an effort should be made for the continuos development and improvement on this topic. A good start is by increasing the wind and wave measurements available including spatial measures, such as satellite, for the better description and model validation.

La energía undimotriz es aquella energía producida por el movimiento de las olas. Se trata de una energía renovable y limpia la cual aún no ha sido explotada en nuestro país como una alternativa de generación de energía. La extensa costa chilena, junto con la variedad en climas de ola que posee y la presencia del oleaje durante todo el año otorgan a Chile una alta potencialidad para la instalación de centrales que utilicen tecnologías que aprovechen la energía de las olas. El presente tema de investigación estudió, bajo criterios técnicos y económicos, la factibilidad de implementar esta tecnología en la costa chilena, para lo cual se seleccionó dos sistemas distintos que usan la energía de las olas, dentro de los disponibles en el mercado, los cuales fueron evaluados en tres puntos específicos en la costa, obteniendo la potencia generada y el factor de planta correspondiente a cada caso. Con esto fue posible determinar el mejor sitio para la instalación de dos centrales, cada una usando uno de los sistemas evaluados, la inversión involucrada en cada proyecto, y el costo del MWh generado por cada una de ellas. Con esto fue posible concluir que la generación eléctrica aprovechando el oleaje marino es una alternativa viable de implementar en Chile desde el punto de vista técnico, obteniéndose factores de planta razonables dentro del rango de las energías renovables que son utilizadas en la actualidad, los cuales mejoran considerablemente mientras más expuesto al oleaje sea el sitio en donde se instale una central de estas características. Sin embargo, de acuerdo a la magnitud de las inversiones involucradas en los proyectos y los costos estimados del MWh generado para cada caso, y en estrecha relación con los precios a los que se comercializa la energía en nuestro país, ambos proyectos evaluados no son rentables y no recuperan la inversión dentro de su vida útil. Esto crea la necesidad de una reestructuración en las políticas energéticas nacionales para que proyectos de esta naturaleza sean rentables por si mismos, implementando tarifas diferenciadas que incentiven la inversión en energías renovables limpias, y reconociendo, para esta tecnología en particular, un pago por potencia instalada, gracias a la presencia sin interrupción de oleaje durante todo el año que asegura un mínimo de energía generada.