Libro de resÃºmenes [revisiÃ³n final, 172 pÃ¡ginas] - UGM

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CLIMATOLOGÍA, CAMBIOS CLIMÁTICOS Y ATMÓSFERA Geos, Vol. 27, No. 1, Octubre, 2007CCA-28CONSERVATIVE FULLY DISCRETE SCHEMES OFARBITRARY APPROXIMATION ORDER IN SPATIALVARIABLES FOR THE SHALLOW-WATER MODELON A DOUBLY PERIODIC MANIFOLD AND SPHERESkiba Yuri 1 y Filatov Denis 21 Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM2 Centro de Computación, IPNskiba@servidor.unam.mxIt is known that the nonlinear shallow-water equations (SWEs)describing the dynamics of a non-dissipative and unforced fluidconserve such integral characteristics as the mass, total (kineticplus potential) energy, and potential enstrophy. However, anumerical solution requires to reduce the SWEs to a discrete form.Note that the discrete equations normally do not conserve the totalenergy and enstrophy, and the numerical solution may containadditional approximation errors and stimulate nonlinear instability.The conservation of the energy and enstrophy in fully discrete(i.e. discrete both in time and in space) schemes is especiallyimportant in the case of long-term integration.In the last forty years there have been suggested severalsemi-discrete (i.e. discrete in space but still continuous intime) SWEs that conserve the total energy and enstrophy.Nevertheless, the discretization of such equations in time usingexplicit schemes leads to a fully discrete system that normallyconserves the mass, but not the total energy and enstrophy.And even if one employs the Crank-Nicolson approximation toconserve the energy, the resulting schemes are time consumingin realization.In this work, a family of fully discrete finite difference schemesis suggested for the numerical solution of SWEs of an idealfluid. Each scheme is or linear or nonlinear depending on achoice of the certain parameters. The schemes can be appliedto various domains on a plane and on sphere. The method ofconstruction of schemes essentially uses splitting the operator ofmodel in geometrical coordinates and physical processes. Thisprovides substantial benefits in the computational cost of solution.Moreover, when the SWM is considered on the whole sphere,this approach allows applying the same numerical algorithms asfor a doubly periodic domain on the plane and constructing finitedifference schemes of arbitrary approximation order in spatialvariables. The latter is achieved due to the joint use of thesplitting method and two different coordinate maps of the sphere.This leads to solving one-dimensional problems with periodicconditions both in longitudinal and latitudinal direction. Due tospecially chosen approximations in spatial variables, each splitsystem conserves the mass and total energy. The skillfulness ofthe schemes is illustrated by results of numerical experiments.CCA-29 CARTELON APPLICATION OF INSTABILITYCONDITIONS TO ZONAL FLOWSSkiba YuriCentro de Ciencias de la Atmósfera, UNAMskiba@servidor.unam.mxThe linear (exponential) stability of parallel (zonal) flows U(y)of ideal fluid on a plane and on a rotating sphere is considered.There exist three necessary (but not sufficient) conditions forthe exponential instability of zonal flows. According to the firstcondition obtained by Rayleigh (1880), the profile of velocity ofan instable flow must have an inflection point y*, in which thesecond derivative of velocity is equal to zero: U’’(y*)=0. Seventyyears later, Fjortoft (1950) derived a more strong condition,according to which a flow may be unstable only if the productU’’(y)[U(y)-U(y*)] becomes negative in some point of the flow.Here U(y*) is the value of velocity in inflection point. On a rotatingsphere, for zonal flows in the form of a Legendre polynomialand for the Rossby-Haurwitz waves, the third instability conditionwas obtained by Skiba (2000). The analogous conditions forthe Wu-Verkley waves and modons were derived in Skiba andStrelkov (2000). According to Skiba’s condition, a normal mode ofany Legendre polynomial flow of degree n may be unstable only ifthe mean spectral number of its amplitude is equal to n(n+1). Themean spectral number is defined as the ratio of the enstrophy tokinetic energy.In the first part of this work, the stability of simple zonal flowson a plane is examined by using the conditions by Rayleigh andFjortoft. In the second part, the stability of a zonal flow in the formof Legendre polynomial of degree two is analyzed on a rotatingsphere by using all the three conditions. It is shown that in thecase when the flow amplitude is sufficiently large, the conditionsby Rayleigh and Fjortoft are satisfied, and hence the flow may beunstable. However, the use of Skiba\'s condition proves the flowstability for any its amplitude. Thus, the given example shows thatfor certain zonal flows on a rotating sphere, Skiba’s condition canbe more strong and informative. It is shown that in the case whenthe flow amplitude is sufficiently large, the conditions by Rayleighand Fjortoft are satisfied, and hence the flow may be unstable.However, the use of Skiba\'s condition proves the flow stability forany its amplitude. Thus, the given example shows that for certainzonal flows on a rotating sphere, Skiba’s condition can be morestrong and informative.References:[1] Rayleigh, Lord (1880). On the stability and instabilityof certain fluid motions. Scientific Papers, Vol.3. CambridgeUniversity Press, Cambridge, 594-596.[2] Fjörtoft R. (1953). On the Changes in the SpectralDistribution of Kinetic Energy for Two-Dimensional NondivergentFlow. Tellus, 5, 225-230.[3] Skiba, Yu.N. (2000). On the Normal Mode Instability ofHarmonic Waves on a Sphere. Geophysical and AstrophysicalFluid Dynamics, 92 (1-2), 115-127.[4] Skiba, Yu.N. y A.Y. Strelkov (2000). On the Normal ModeInstability of Modons and Wu-Verkley Waves. Geophysical andAstrophysical Fluid Dynamics, 93 (1-2), 39-54.CCA-30 CARTELPOTENCIALIDAD DE USO DEL FRESNO FRAXINUSUHDEI PARA ESTUDIOS PALEOCLIMÁTICOSEN LA CUENCA DEL RÍO GUANAJUATOMiranda Avilés Raúl, Puy Alquiza MaríaJesús y Martínez Reyes Juan JoséFacultad de Minas, Metalurgia y Geología, Universidad de Guanajuatormiranda@quijote.ugto.mxSe analizó la potencialidad del uso del Fraxinus Udhei(fresno) en dendrocronología y dentroclimatología, desarrollandouna cronología de ancho de anillos de crecimiento para la10
Geos, Vol. 27, No. 1, Octubre, 2007CLIMATOLOGÍA, CAMBIOS CLIMÁTICOS Y ATMÓSFERAcuenca del Río Guanajuato, con 160 años, datada desde 1846a 2005. Se utilizaron los programas COFECHA y ARSTRANpara revisar la calidad de los datos y generar la cronologíaestandarizada respectivamente. Se analizó la correlación entredatos climáticos y la cronología de ancho de anillos, encontrandobuena correlación entre el índice estandarizado y la precipitaciónde verano. La curva de precipitación reconstruida en basa a lacronología de ancho de anillos muestra un uso potencial delFraxinus Udhei (fresno) en reconstrucciones paleoclimáticas, alcomparar dicha curva con datos históricos de inundaciones ysequías de la ciudad de Guanajuato.CCA-31 CARTELHYDROGRAPHIC MONITORING OF MODERATE EL NINO2006 OFF THE SOUTHWESTERN COAST OF MEXICOTereshchenko Iryna y Filonov AnatoliyDepartamento de Física, Universidad de Guadalajaraitereshc@cencar.udg.mxHydrographic data from monthly surveys off the SouthwesternCoast of Mexico (near Barra de Navidad) and time series oftemperature, salinity and sea level in a mooring placed 1 kmto the coast, for the period 2005-07, are analyzed. Temperatureand salinity profiles for the 2006 summer-fall seasons differ fromsimilar profiles obtained in 2005. The differences might be dueto the input of large volumes of relatively warm and less salinewater, with TS (temperature-salinity) characteristics suggesting aTropical Pacific origin. By October 2006, those water masses hadfilled the whole 50m upper layer. The mean temperature of thiswater layer, in a section of 50 km from coast to open ocean, atthe ending of October, 2006, was equal to 29.1?‹C, with a salinityof 33.6 psu. The mean temperature for the same section, duringOctober, 2005, was lower than 8?‹C, and the salinity was higherthan 0.95 psu. Calculations have shown that the heat storage(ƒÏCph?ÝT/?Ýt) of the ocean active layer (0-125 m) had increasedfrom 10.3 to 12.6 GJ/m2 in October, 2006, in comparison withOctober, 2005. Time series of temperature, salinity and sea levelmeasurements at the mooring for a time interval larger than a year,since June, 2006, have shown the passing through the polygon ofa long sequence of coastal trapped waves. These waves causeda fluctuation of temperature, salinity and sea level in the upper 50m water layer, up to 10?‹C, 0.6 psu and 20 cm, respectively.CCA-32 CARTELEVENTOS EXTREMOS DE PRECIPITACIÓN:EL CASO DE APIZACO TLAXCALALozano Juárez Mónica y Conde Álvarez CeciliaCentro de Ciencias de la Atmósfera, UNAMelentary@yahoo.comde la población de días con precipitación mayor a 0 mm.Hasta el momento se tiene la distribución de la precipitación,diaria, quincenal, mensual y anual. Se ha contado el númerode eventos que sobrepasan el umbral y se ha visto si estoshan cambiado en el tiempo. Se ha determinado tambiénlas anomalías quincenales, respecto del periodo 1961-1990.Resultados preeliminares muestran que, durante la canícula,los periodos de menos precipitación han disminuido aún más,mientras que los periodos de aumento han tenido anomalíaspositivas. Si este patrón es cierto y continúa podría llevar auna canícula con periodos de aumento y disminución de laprecipitación más marcados. El análisis hecho para relacionareventos extremos de precipitación con el ENOS muestra que lasmáximas precipitaciones en las series de tiempo de todos losmeses ocurrieron en años neutros, y sólo en algunos meses setuvieron eventos extremos en años de Niño, por ejemplo Abril de1983.CCA-33 CARTELINFLUENCIA DE LOS EVENTOS CLIMATOLOGICOSNIÑO / NIÑA EN LA OCURRENCIA DE CICLONESTROPICALES EN MARES MEXICANOSHernández Olivares Aldo y Sánchez Montante OrzoCentro de Investigación en CienciaAplicada y Tecnología Avanzada, IPNaldoolivares@hotmail.comA partir del procesamiento de las bases de datosglobales del viento atmosférico, contenido de agua precipitable(NCEP/REANALYSIS), índices de teleconexión asociados alENSO y de los parámetros históricos de ciclones tropicales(UNYSIS) se describe la interconexión existente entre los eventosclimatológicos de Niño/Niña con la frecuencia interanual deocurrencia de ciclones tropicales en los mares mexicanos, enlos que se incluye el Pacífico Mexicano, el Golfo de México y elMar Caribe. El proceso atmosférico que se asocia al mecanismode interconexión es el desplazamiento zonal de la corrienteatmosférica de chorro subtropical.La correlación de las series de tiempo de los índicesde teleconexión del ENSO y de la frecuencia de ocurrenciade ciclones tropicales en los mares mexicanos indica unatendencia favorable de años Niña a la formacion de un mayornumero de ciclones tropicales en el Golfo de México y MarCaribe, no así en el Pacífico Mexicano. Esta tendencia sepresenta con estas características en forma reciproca durantelos años Niño. En ambos casos se observa una teleconexiónasociada al desplazamiento zonal de la corriente de chorrosubtropical, hacia el sur en años Niña y hacia el norte enaños Niño. La tendencia indicada es también observada en losdatos de precipitación obtenidos en las estaciones autónomasmeteorológicas localizadas en los litorales costeros de los maresmexicanos.Se presentan los avances del trabajo de investigación sobreEventos Extremos de Precipitación. El objetivo es desarrollar unmétodo para caracterizar estos eventos extremos. Para ilustrar loanterior se utilizará el caso del municipio de Apizaco en el estadode Tlaxcala. La caracterización consistirá en estimar cómo hancambiado en intensidad y frecuencia los eventos extremos deprecipitación mensuales y diarios.Los eventos extremos de precipitación diaria se definen, eneste trabajo, como aquellos que superan el valor del 90%11
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