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Articulo de referencia

trazador de flujo

Imagen de la Corriente del Golfo obtenida por el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada . Los colores falsos en la imagen representan la " temperatura de brillo ...

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Imagen de la Corriente del Golfo obtenida por el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada . Los colores falsos en la imagen representan la " temperatura de brillo " observada en la parte superior de la atmósfera en la banda de 10,780-11,280 μm. Los valores de temperatura de brillo representan la radiación térmica proveniente de la combinación de la superficie del mar y la atmósfera húmeda suprayacente.
Fluoresceína en el río Chicago el día de San Patricio (añadida para la celebración, no para su seguimiento).

Un trazador de flujo es cualquier propiedad de un fluido que se utiliza para rastrear la velocidad del flujo (es decir, la magnitud y la dirección del flujo ) y los patrones de circulación. Los trazadores pueden ser propiedades químicas, como material radiactivo o compuestos químicos, o propiedades físicas, como la densidad, la temperatura, la salinidad o colorantes, y pueden ser naturales o inducidos artificialmente. Los trazadores de flujo se utilizan en muchos campos, como la física, la hidrología , la limnología , la oceanografía , los estudios ambientales y los estudios atmosféricos.

Los trazadores conservativos permanecen constantes siguiendo las parcelas de fluido, mientras que los trazadores reactivos (como los compuestos que experimentan una reacción química mutua) crecen o se degradan con el tiempo. Los trazadores activos alteran dinámicamente el flujo del fluido al cambiar propiedades del fluido que aparecen en la ecuación de movimiento, como la densidad o la viscosidad , mientras que los trazadores pasivos no influyen en el flujo. [ 1 ]

Usos en oceanografía

Los trazadores oceánicos se utilizan para deducir patrones de flujo a pequeña escala, circulación oceánica a gran escala , formación y cambios de masas de agua, datación de masas de agua y almacenamiento y absorción de dióxido de carbono. [ 2 ] [ 3 ]

La temperatura, la salinidad, la densidad y otros trazadores conservativos se utilizan a menudo para rastrear corrientes, circulación y mezcla de masas de agua. [ 4 ] Un ejemplo interesante fue cuando 28 000 patitos de plástico cayeron por la borda de un buque portacontenedores en medio del océano Pacífico. Durante los doce años siguientes, los oceanógrafos registraron dónde llegaron los patitos a la costa, a miles de kilómetros del lugar del derrame, y estos datos se utilizaron para calibrar y verificar los patrones de circulación del Giro del Pacífico Norte . [ 5 ]

Los trazadores transitorios cambian con el tiempo, como el material radiactivo ( tritio y cesio-137 ) y las concentraciones químicas ( CFC y SF6 ), que se utilizan para datar masas de agua y también para rastrear la mezcla. A mediados del siglo XX, las pruebas de armas nucleares y la producción química liberaron toneladas de compuestos que no se encuentran de forma natural en el medio ambiente. Si bien fue extremadamente lamentable, los científicos pudieron utilizar las concentraciones de compuestos antropogénicos y las vidas medias del material radiactivo para determinar la edad de una masa de agua. El desastre nuclear de Fukushima fue estudiado exhaustivamente por oceanógrafos, quienes rastrearon la dispersión del material radiactivo por todo el océano Pacífico y utilizaron esa información para comprender mejor las corrientes oceánicas y los patrones de mezcla. [ 6 ] [ 7 ]

Los trazadores biológicos también pueden utilizarse para rastrear las masas de agua en el océano. Las floraciones de fitoplancton pueden ser observadas por satélites y se mueven con las corrientes cambiantes. Pueden utilizarse como un "punto de control" para ver qué tan bien se mezclan las masas de agua. El agua subtropical suele ser cálida, lo cual es ideal para el fitoplancton, pero pobre en nutrientes , lo que inhibe su crecimiento, mientras que el agua subpolar es fría y rica en nutrientes. Cuando estos dos tipos de masas de agua se mezclan, como en la Corriente de Kuroshio en el Pacífico Norte, a menudo se producen enormes floraciones de fitoplancton, porque ahora conocen las condiciones que necesitan para crecer: temperaturas cálidas y altos niveles de nutrientes. La mezcla vertical y la formación de remolinos también pueden causar floraciones de fitoplancton, y estas floraciones son rastreadas por satélites para observar los patrones de corrientes y la mezcla. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Stutter, MI; Deeks, LK; Billet, MF (2005). "Transporte de trazadores conservativos y reactivos a través de un lisímetro de campo de podzol de tierras altas con estructura natural". Journal of Hydrology . 300 ( 1– 4): 1– 19. doi : 10.1016/j.jhydrol.2004.04.026 .
  2. ↑ Bigg, GR; Killworth, PD (1988). "Trazadores conservativos y la circulación oceánica". Phil. Trans. R. Soc. Lond . 325 (1583): 177– 189. Bibcode : 1988RSPTA.325..177B . doi : 10.1098/rsta.1988.0050 . S2CID 120551693 . 
  3. ↑ "Trazador Oceánico" . Administración Nacional Oceánica y Atmosférica . 13 de mayo de 2014.
  4. ↑ Holland, William R. (1971). "Distribuciones de trazadores oceánicos: Parte I. Un experimento numérico preliminar" . Tellus . 23 ( 4–5 ): 371–392 . Bibcode : 1971Tell...23..371H . doi : 10.3402/tellusa.v23i4-5.10517 . ISSN 0040-2826 . 
  5. ↑ Ebbesmeyer, Curtis. "Ciencia de la búsqueda de objetos en la playa a partir de juguetes de baño" . Alerta para buscadores de objetos en la playa .
  6. ↑ Behrens, E; Schwarzkopf, FU; Lubbecke, JF; Boning, CW (2012). "Simulaciones de modelos sobre la dispersión a largo plazo de 137Cs liberado en el Océano Pacífico frente a Fukushima" . Environmental Research Letters . 7 (3) 034004. Bibcode : 2012ERL.....7c4004B . doi : 10.1088/1748-9326/7/3/034004 .
  7. ↑ Jenkins, WJ; Schwarzkopf (2006). "Trazadores de la mezcla oceánica". Los océanos y la geoquímica marina . 6 (223).
  8. ↑ Clayton, S; Lin, YC; Follows, MJ; Worden, AZ (2017). "Coexistencia de distintos ecotipos de Ostreococcus en un frente oceánico" . Limnología y Oceanografía . 62 (1): 75– 88. Bibcode : 2017LimOc..62...75C . doi : 10.1002/lno.10373 . hdl : 1721.1/118641 .
  9. ↑ Mahadevan, A (2016). "El impacto de la física de submesoescala en la productividad primaria del plancton". Annual Review of Marine Science . 8 : 161–184 . Bibcode : 2016ARMS....8..161M . doi : 10.1146/annurev-marine-010814-015912 . PMID 26394203 . 
  10. ↑ "La floración primaveral del plancton se desplaza hacia las profundidades marinas a bordo de remolinos oceánicos" . Fundación Nacional de Ciencias . Marzo de 2015.
  • RE Davis (1991). "Estudios oceánicos lagrangianos". Annual Review of Fluid Mechanics . 23 : 43–64 . Bibcode : 1991AnRFM..23...43D . doi : 10.1146/annurev.fl.23.010191.000355 .
  • Biblioteca ctraj de códigos de advección, incluyendo modelado de trazadores pasivos.