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CURSO DE ESPECIALIZACIÓN EN INTERESES MARÍTIMOS Primer CuatrimestreCuatrimestre- Año 2013 Buenos Aires, 14/03 al 18/04 MÓDULO:: ““El MÓDULO El medio marino” marino” Materia: Oceanografía Profesora: Silvia Inés Romero E-mail: sromero@hidro.gov.ar / sroceano@apexar.com Sitios web: http://www.shnoceano.gov.ar/Areas/Dinamica_Oceanica/FormOceanica.asp http://www.sroceano.com.ar/site/index.php "Intereses Marítimos" Oceanografía 1 Bibliografía – Recursos en la Red •Tomczak, M. & J.S. Godfrey, Regional Oceanography, an Introduction http://www.es.flinders.edu.au/~mattom/index2.html •Stewart, R.H., Introduction to Physical Oceanography http://oceanworld.tamu.edu/resources/ocng_textbook/contents.html •Sverdrup, H.U., M.W. Johnson y R.H. Fleming, The Oceans, their physics, chemistry and general biology, Prentice-Hall, 1946 http://publishing.cdlib.org/ucpressebooks/view?docId=kt167nb66r "Intereses Marítimos" Oceanografía 2 Datos y Herramientas en la Red Tomczak, M., Ejercicios básicos de Oceanografía Física http://www.es.flinders.edu.au/~mattom/IntExerc/espanol/basicentry.html Datos oceánicos y atmosféricos http://ingrid.ldeo.columbia.edu/, http://wood.jhuapl.edu/wood/ Datos satelitales de temperatura superficial del mar http://poet.jpl.nasa.gov/ Descripción moderna de las corrientes oceánicas http://www.oceancurrents.rsmas.miami.edu Datos satelitales de color del océano http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/ http://reason.gsfc.nasa.gov/Giovanni/ "Intereses Marítimos" Oceanografía 3 http://sealevel.jpl.nasa.gov/gallery/tiffs/videos/SSH-SST.mov QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA? • La ciencia que estudia los procesos que tienen lugar en los océanos y procura determinar las causas que los originan, los alteran o les ponen fin. Esta ciencia está convenientemente dividida en términos de las ciencias básicas, en cuatro ramas: •Oceanografía Física: Comprende el estudio de la Circulación Oceánica (Corrientes, Mareas y Olas), la Interacción Mar- Atmósfera (Evaporación - Precipitación, Intercambio de calor, etc), etc. •Oceanografía Biológica: Comprende el estudio de la cadena trófica del mar (Plancton, Algas Marinas, Mamíferos, Aves marinas, etc.). •Oceanografía Química: Comprende el estudio de la composición del agua de mar (Nitratos, nitritos sulfatos, silicatos, etc.) como también los procesos químicos del mar, (Contaminación, etc.) •Oceanografía Geológica: Involucra el estudio de las costas, el relieve submarino, los sedimentos, la composición del fondo marino (petróleo, yacimientos submarinos, etc.) Física Química Biología Geología Parámetros – – – – que se miden Salinidad, temperatura Mareas y corrientes Topografía de la superficie libre del mar Concentración de clorofila (una medida del fitoplancton: primer eslabón de la cadena trófica en el mar, realizan FOTOSINTESIS así producen materia orgánica (alimento) a partir de materia inorgánica – – – – – – – Fluorescencia (una medida de la clorofila) Penetración de la luz visible y nutrientes (necesarios para la fotosíntesis) Oxígeno (necesario para respiración y un producto de la fotosíntesis) CO2 atmosférico (el gas que más contribuye al efecto invernadero) CO2 en el mar (necesario para hacer fotosíntesis) Parámetros meteorológicos (Viento, Humedad, Presión Atmosférica, etc.) Composición del fitoplancton en sus distintas fracciones (silíceo y calcáreo) – etc PORQUE OCEANOGRAFÍA FÍSICA ? Algunos motivos.. •NAVEGACIÓN: Transporte marítimo comercial Olas y corrientes superficiales (viento y mareas) * DEFENSA Y GUERRA NAVAL Olas, corrientes superficiales y profundas, mareas y la "topografía" de la superficie del mar. Batimetría (el fondo oceánico). * OBTENCION DE ALIMENTOS DEL MAR: Navegación + Propiedades físico-químicas del agua de mar y relación con los organismos vivos. * EXPLOTACIÓN: Ingeniería oceánica minería comunicaciones * CLIMA: Conocimiento y predicción. Las corrientes superficiales y profundas, los intercambios de calor, masa y gases con la atmósfera 8 CÓMO OCEANOGRAFÍA FÍSICA ? * OCEANOGRAFÍA EXPERIMENTAL Observaciones in-situ y remotas Explicación de las observaciones dentro del marco de las leyes físicas que rigen el comportamiento del mar. Elaboración de hipótesis sobre el comportamiento de océano * OCEANOGRAFÍA TEÓRICA Formulación de modelos del océano que reproduzcan su estado actual Formulación de modelos para predecir la evolución del océano Diseño de observaciones que permitan determinar la validez de los modelos 9 El Sistema Climático o Sistema Terrestre http://eoimages.gsfc.nasa.gov/ve/2431/land_ocean_ice_cloud_2048.jpg Componentes El Sistema Terrestre El ambiente terrestre está moldeado por la presencia de vida. Entender el ambiente significa entender la interacción entre las componentes del sistema. Las ciencias de la Tierra estudian los tres componentes nono-vivos de este sistema interactivo. La geósfera, geósfera, hidrósfera y atmósfera son fluidos en movimiento; la principal diferencia entre ellos está en sus respectivas viscosidades. Como fluidos en movimiento exhiben algunas características comunes. Ejemplos: la convección, los remolinos y el transporte energético a través de la propagación de ondas. http://gyre.umeoce.maine.edu/physicalocean/Tomczak/IntroOc/introesp1.html El 7 de agosto de 2006, tres tifones estaban girando sobre el Pacífico Occidental cuando el Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sobre el satélite Aqua de la NASA adquirió esta imagen. El más intenso de los tres Saomai (abajo a la derecha), se formó en el Pacífico occidental el 4 de agosto como una depresión tropical http://visibleearth.nasa.gov/ El 15 de septiembre de 1999 el Landsat 7 captó esta imagen de nubes cerca de las Is. Juan Fernández frente a la costa chilena. El patrón de vórtices que ven es similar al que genera en un experimento de laboratorio, el aceite que fluye y se encuentra con un obstáculo cilíndrico (von Karman vortex street) http://visibleearth.nasa.gov/ Reflexión (albedo) BALANCE DE ENERGÍA Distribución latitudinal del balance de energía Pérdida Neta Ganancia Neta Pérdida Neta Calentamiento de la atmósfera desde la superficie La atmósfera es transparente a la radiación de onda corta del Sol pero absorbe la radiación terrestre de onda larga. La atmósfera no es calentada por la radiación solar sino que se calienta desde la superficie de la Tierra hacia arriba. Cómo se transfiere el calor? Circulación oceánica Circulación atmosférica ¿Por qué pensar en un Sistema Climático? N2 (78%) Atmósfera terrestre Envoltura Gaseosa O2 (21%) Vapor de agua CO2, O3, otros La Tierra sin atmósfera sería inhabitable (temperaturas extremas entre el día y la noche). Cambio Climático - GEI THE NOAA ANNUAL GREENHOUSE GAS INDEX (AGGI) http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/ "Intereses Marítimos" Oceanografía 23 Efectos del calentamiento global Cambios observados en (a) temperatura de superficie media global; (b) nivel medio del mar global de mareógrafos (azul) y satelitales (rojo) y (c) cobertura de nieve del HN para Marzo-Abril. Todos los cambios son relativos al periodo 1961-1990. Las curvas suavizadas son los valores medios decádicos y los círculos muestran los valores anuales. Las áreas sombreadas son representan el grado de incertidumbre Ref. de la figura: SPM-3 del Summary of Policy Makers 2007 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Fourth Assessment Report. "Intereses Marítimos" Oceanografía 24 Lo que predicen los científicos para el 2100 Fuente:: The Intergovernmental Panel on Climate Change. Fuente Change http http:://www. //www.ipcc. ipcc.ch/ Aumento de la temperatura El informe del IPCC (Febrero de 2007) predice aumentos de 1.8 - 4 °C. Aumento del Nivel del Mar El informe del IPCC predice un aumento del NM de 18 aumento adicional de 10 - 58 cm. Pueden esperarse un a 20 cm si se siguen derritiendo los hielos al ritmo que lo han hecho hasta ahora. Afirman que: que: “El calentamiento del sistema es inequívoco, evidente a partir de las observaciones en el aumento de la temperatura media global del aire y los océanos, el derretimiento general de los hielos y el ascenso del NM” “ Es MUY PROBABLE que el aumento de la temperatura media global desde mediados del siglo XX se deba al aumento observado en la concentración de los gases de efecto invernadero” "Intereses Marítimos" Oceanografía 25