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SeichelogaUna ciencia/tcnica novel para detectar remotamente cambios en el interior del ocano

Edwin Alfonso-Sosa, Ph.D., Ocean Physics Education Inc., 2013

La palabra seicheloga es una palabra compuesta de la palabra seiches, que era usada por los habitantes de la ribera del Lago Leman, en Geneva, para referirse a las oscilaciones repentinas de la altura del agua del lago (Forel Franois-Alphonse, 1895), la palagra -loga proviene del griego (-) que significa: tratado, estudio, ciencia. SeichelogaSeicheloga es el estudio y medicin del seiche costero, con el motivo de calcular las propiedades fsicas de la ola baroclnica que lo gener, y las del interior del ocano que sta atraves. Incluyendo propiedades del medio tales como: estado de la estratificacin ocenica, el grado de estabilidad de la columna de agua y el nivel de la mezcla diapicnal (mezcla que atraviesa las superficies de igual densidad).Definicin de la CienciaUna definicin prctica de Seicheloga es: la tcnica para la teledeteccin remota del interior del ocano mediante el anlisis de los seiches costeros. Podemos hacer la analoga con la Sismologa, ya que usando la seal sismogrfica conocemos las propiedades del interior del planeta, asimismo con el anlisis adecuado de la seal del seiche podemos medir propiedades fsicas del ocano.Definicin de la TcnicaLa Seicheloga no puede aplicarse en cualquier rea costera, sino solo en aquellos pocos lugares donde se haya corroborado que los seiches costeros son forzados por olas internas.

El observatorio seichelgico slo puede establecerse en localidades idneas.Estos pocos lugares presentan las siguientes caractersticas generales (Alfonso-Sosa, 2011):1. Son islas con plataforma insulares rodeadas de un mar profundo.2. Los seiches costeros ocurren en islas localizadas en mares marginales.3. Algunas islas exhiben un rango mareal pequeo. La mareas son mixtas predominantemente diurnas.4. El rea de generacin de las olas internas es un banco submarino, cresta submarina o cima submarina, todas localizadas muy cerca de un canal, pasaje o estrecho que separa dos islas y que conecta el mar marginal con el ocano.

Caractersticas GeneralesLocalidades donde es posible establecer una estacin seichelgicaLocalidad del Seiche Costerorea de generacin de la ola internaDistancia que las separaTiempo de Travesa de la ola internaReferenciaPuerto Princesa, Isla Palawan, FilipinasCresta submarina angosta en Pearl Bank, Archipilago Sulu450 kmMar de Sulu2.5 dasGiese et al. (1998)Isla Magueyes, Puerto RicoAves, Cresta submarina angosta en el Mar Caribe Sudoriental540 kmMar Caribe3 a 5 dasGiese et al. (1990)Baha Trincomalee, Costa Este de Sri LankaMar de Andamn1200 kmBaha de Bengal6 dasWijeratne et al. (2010)

Un cuidadoso anlisis de los seiches costeros, permite la teledeteccin de propiedades de la ola interna, las del rea donde se gener y del trayecto ocenico que sta recorri. Este concepto se fundamenta en tres hallazgos: Primero es, que algunos seiches costeros son el producto de la excitacin de las aguas de la plataforma por olas internas (solitones), generadas previamente a una considerable distancia (ej. 400-1000 km) (Giese et al., 1982). Segundo, un modelo analtico sustenta que es posible la transferencia de energa baroclnica de la ola interna, en energa barotrpica del seiche (Chapman & Giese, 1990). Finalmente, que hay una relacin directa entre la actividad o energa de los seiches y la estratificacin en la base de la capa mezclada (Alfonso-Sosa, 2011).

Base cientfica para la seichelogaRelacin directa entre estratificacin ocenica y respuesta mxima de la plataforma

Datos: CaTS, Marine Science Department, UPRM

Respuesta del seiche costero a cambios en la estratificacin ocenicaLa seal del seiche costero es una no-lineal y no-estacionaria que requiere de tcnicas de anlisis apropiadas para ese tipo de seal. La seal original es analizada con HHT (Hilbert-Huang Transform) y NHT(Normalized Hilbert Transform) para obtener la amplitud, energa, y la frecuencia instantnea (IF) del seiche costero. La cambios en la frecuencia intra-onda nos revela informacin sobre la deformacin no-lineal del seiche costero y se relaciona directamente con la estratificacin vertical ocenica.Ver vdeo1, Ver vdeo2A continuacin se muestra un esquema general del procedimiento seichelgico.

Anlisis apropiado de la seal

Descomposicin de seal del maregrafo en modos empricos (EMD o EEMD) .Seleccionamos la Funcin de Modo Intrnseco (IMF) que representa al seiche costero.Aplicamos la Transformada de Hilbert Normalizada (NHT).Obtenemos la frecuencia instantnea (IF) Examinamos la modulacin de la frecuencia intraonda al momento de mayor amplitud del IMF.Regresin lineal de lF cercano al momento de mayor amplitud del IMF.Usamos la pendiente de la regresin lineal para calcular la estratificacin ocenica.Usamos la estratificacin como valor de entrada en el modelo analtico de Chapman and Giese (1990), para conseguir una respuesta mxima de la plataforma de igual amplitud al IMF.Determinamos la amplitud de solitn necesaria para esa respuesta mxima.Similarmente para obtener la corriente mxima.Procedimiento para calcular la amplitud del solitn basndonos en la amplitud del seiche costero.EjemploSuper Seiche 9-NOV-2006-0430 LSTDa 5.18

Esta informacin se usa para alimentar el modelo modificado de Chapman & Giese (1990) y obtener as la amplitud del solitn y las corrientes que generaron el seiche costero. VdeoLa estratificacin es la claveWeakly Nonlinear Model : Solitary Wave Solution and Environmental Parameters*

and are the nonlinear and dispersion parameter, respectively. is always positive and is always positive for oceanic gravity waves. If is negative, so will be 0.*Apel, J.R., Ostrovsky, L.A., Stepanyants, Y.A. and J.F. Lynch 2006. Internal Solitons in the Ocean, Woods Hole Oceanographic Institution Technical Report WHOI-2006-04. Parameters for Two-layer model*

*Apel, J.R., Ostrovsky, L.A., Stepanyants, Y.A. and J.F. Lynch 2006. Internal Solitons in the Ocean, Woods Hole Oceanographic Institution Technical Report WHOI-2006-04.

ResultadosOcean Physics Education Inc., 2013Sitio Web:http://oceanphysics.weebly.com/http://seichecostero.weebly.com/

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