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Estudio de la variabilidad intradiaria de los flujos de calor, masa y moméntum en la interfaz aire-agua de una laguna somera salina del Altiplano chileno

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico.
Ingeniero Civil / Los salares son extensiones planas de terreno formadas por la evapo-concentración de sales. Se localizan mayoritariamente en el Altiplano Andino, en la zona central de los Andes y son la base de ecosistemas altamente vulnerables, los cuales están sustentados por la producción bentónica primaria que en parte está controlada por los procesos de intercambio de calor, masa y moméntum entre la laguna y la atmósfera, los que han sido poco estudiados a la fecha.
El objetivo del trabajo es analizar la variación intradiaria de los procesos termodinámicos e hidrodinámicos que ocurren en la interfaz aire-agua de la laguna principal del Salar del Huasco, en la Región de Tarapacá (20° 19'40'' S, 68° 51'25'' O, 3800 m.s.n.m.), y explicar los flujos de masa, calor y momentum entre la laguna y la atmósfera. Para ello, se llevaron a cabo dos campañas de mediciones en terreno en el Salar del Huasco, en las cuales, mediante un anemómetro sónico con sensor de gases incorporado, una estación meteorológica estándar y sensores en el agua; se midieron series de tiempo de velocidad viento, temperatura del aire y del agua, y radiación, entre otras variables. Las mediciones obtenidas mostraron periodos tranquilos de viento durante las noches y las mañanas variando a periodos ventosos después de mediodía, con velocidades que sobrepasaron los 12 m/s; la temperatura mínima en ambas campañas estuvo en torno a los -10°C y la máxima en torno a los 15°C; la evaporación media sobrepasó los 4 mm/día; y se observó la formación de hielo sobre la laguna durante las noches.
El análisis de esta información se centró en la caracterización y cuantificación del efecto de las forzantes principales del sistema (viento y radiación de onda corta) en los procesos de transporte vertical de masa y calor entre la atmósfera y el agua, con énfasis en las parametrizaciones de la estabilidad atmosférica y rugosidad superficial. Además, el análisis de las mediciones de terreno permitió desarrollar dos metodologías para cuantificar la temperatura superficial de la laguna, basadas en perfiles no estables de temperatura atmosférica y el balance de energía superficial que considera una modelación de la formación y derretimiento del hielo. Estos resultados permiten estimar los coeficientes de transporte de masa y calor entre la atmósfera y la laguna, los que son útiles para comparar el sistema estudiado con otros sistemas similares, y obtener información de flujos turbulentos y de procesos de transporte.
Se concluye que la principal forzante en los procesos de transferencia de masa, moméntum y calor es el viento, condicionado a la existencia de una interfaz aire-agua en la superficie, la cual a su vez está sujeta al balance de energía superficial en la laguna.

Identiferoai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/146416
Date January 2017
CreatorsVergara Alvarado, Jaime Francisco
ContributorsFuente Stranger, Alberto de la, Meruane Naranjo, Carolina, Muñoz Magnino, Ricardo, Suárez Poch, Francisco
PublisherUniversidad de Chile
Source SetsUniversidad de Chile
LanguageSpanish
Detected LanguageSpanish
TypeTesis
RightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/

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