Implementación del Modelo MARS
en el CIMA.

Model for Applications at Regional Scale,
desarrollado por el IFREMER.
https://wwz.ifremer.fr/mars3d - Lazure & Dumas, 2008

Implementación
La implementación regional del modelo para el Río de la Plata y su Plataforma Adyacente se realizó conjuntamente entre Instituciones Argentinas, Uruguayas y Francesas en el marco del Proyecto FREPLATA/FFEM (Environmental Protection of the Río de la Plata and its Maritime Front / French Fund for the Global Environment).
Los resultados aquí disponibles corresponden a las salidas de dicha implementación y se detallan a continuación:
  • Se utilizaron dos dominios anidados, los resultados corresponden al dominio más pequeño que abarcó la región del Río de la Plata de 32,900º S a 38,139º S y 60,670º W a 50,620º W con una grilla rotada regular de 0,027º (~3 km) de resolución. En la vertical se utilizaron 10 niveles sigma 0,05; 0,2; 0,35; 0,5; 0,65; 0,75; 0,85; 0,95 y 0,97 del total de la profundidad en cada punto.
  • La batimetría se obtuvo a partir de los datos de la digitalización de las cartas náuticas del Servicio de Hidrografía Naval Argentino y de la base de datos ETOPO5, National Geophysical Data Center. La línea de costa se obtuvo también de la NGDC.
  • Las condiciones de borde para la marea provienen del modelo oceánico global FES2004 (Lyard et al., 2006).
  • La información meteorológica, viento en superficie y presión a nivel del mar se obtuvieron de los reanálisis del NCEP/NCAR (National Center for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research, Kalnay et al., 1996) con una resolución espacial de 2,5°×2,5° y cada 6 horas.
  • Los datos de descarga líquida y sólida de los tres principales ríos tributarios al Río de la Plata, Uruguay, Paraná Guazú-Bravo y Paraná de las Palmas provienen de la Base de Datos Hidrológica Integrada (BDHI) de la “Subsecretaría de Recursos Hídricos de La Nación”. Se utilizó una descarga constante durante toda la simulación.
  • Tres tipos de sedimentos fueron considerados arena, limo y arcilla con sus correspondientes diámetros medios y velocidades de caída para los sedimentos suspendidos. Y una proporción de cada uno de ellos para los sedimentos que componen el fondo (Moreira et al., 2016).
Esta configuración del modelo MARS fue calibrada y validada en su parte hidrodinámica por Simionato et al., (2011), Fossati (2013) and Moreira, (2016). El modulo sedimentológico fue aplicado, calibrado y validado por Fossati et al. (2014) y Moreira (2016).
Resultados
Los resultados del modelo que figuran en este repositorio corresponden a una corrida de 20 meses de duración en el modo baroclínico, en donde se tomó un promedio anual (los últimos 12 meses de la corrida) de los datos horarios obtenidos.

Se efectuaron diferentes configuraciones orientadas a comprender los procesos físicos de cada uno de los forzantes intervinientes en la distribución de los sedimentos en el Río de la Plata (descarga, mara, viento y olas).

Se consideraron casos sin y con erosión del fondo.

Y se realizaron dos simulaciones teóricas considerando un fondo plano para el Río de la Plata superior e intermedio y sin considerar la salinidad del mar, con el fin de comprender el rol de la geometría, la batimetría y los procesos fisicoquímicos como la floculación.

Los casos se resumen en la TABLA-1 y solo se presentan los datos de limo y arcilla para la capa cercana a la superficie y cercana al fondo.

Para mayor información escribir a moreira@cima.fcen.uba.ar

TABLA-1 Descarga Marea Viento Olas Erosion Batimetría
Real		 Salinidad Datos
Caso I X - - - X X X Case-I-MEAN-surface.nc
Case-I-MEAN-bottom.nc
Caso IIa X X - - X X X Case-II-MEAN-surface.nc
Case-II-MEAN-bottom.nc
Caso IIb X X - - - X X Case-IIb-MEAN-surface.nc
Case-IIb-MEAN-bottom.nc
Caso III X X X - X X X Case-III-MEAN-surface.nc
Case-III-MEAN-bottom.nc
Caso IV X X X X X X X Case-IV-MEAN-surface.nc
Case-IV-MEAN-bottom.nc
Caso FB X X X X X X X Case-FB-MEAN-surface.nc
Case-FB-MEAN-bottom.nc
Caso WS X X X X X X X Case-WS-MEAN-surface.nc
Case-WS-MEAN-bottom.nc



Referencias:
Fossati, M. & Piedra-Cueva, I. (2013). A 3D hydrodynamic numerical model of the Río de la Plata and Montevideo's coastal zone. Applied Mathematical Modelling, vol. 37, no. 3, pp. 1310-1332.
Fossati, M. (2013). Dinámica global de sedimentos finos en el Río de la Plata. Tesis de Doctorado en Ingeniería - Mecánica de los Fluidos Aplicada. Facultad de Ingeniería – Universidad de la República.
Fossati, M., Cayocca, F. & Piedra-Cueva, I., (2014). Fine sediment dynamics in the Río de la Plata. Advanced Geosciences. 39, 75-80.
Kalnay E, M. Kanamitsu, R. Kistler, W. Collins, D. Deaven, L. Gandin, M. Iredell, et al., (1996). The NMC/NCAR 40-Year Reanalysis Project. Bulletin of the American Meteorological Society, 77 pp. 437-471.
Lyard, F., Lefèvre, F., Letellier, T. & Francis, O., (2006). Modelling the global ocean tides: modern insights from FES2004. Ocean Dynamics, 56, 394-415.
Lazure, P. & Dumas, F., (2008). An external–internal mode coupling for a 3D hydrodynamical model for applications at regional scale (MARS). Advances in Water Resources, Volume 31, Issue 2, February 2008, Pages 233-250.
Moreira, D., Simionato, C.G., Gohin, F., Cayocca, F., & Luz Clara Tejedor, M., (2013). Suspended matters mean distribution and seasonal cycle in the Río de la Plata estuary and the adjacent shelf from MODIS and in situ observations. Continental Shelf Research, 68, 51-66.
Moreira, D., Simionato, C.G., Dragani, W., Cayocca, F. and Luz Clara Tejedor, M. (2016) Characterization of Bottom Sediments in the Río de la Plata Estuary. Journal of Coastal Research: Volume 32, Issue 6: pp. 1473 – 1494.
Moreira, D. (2016). Estudio de los procesos que determinan el transporte de los sedimentos finos y su variabilidad en el Río de la Plata en base a simulaciones numéricas y observaciones satelitales e in situ. Tesis de Doctorado de la Universidad de Buenos Aires.
Simionato, C.G.; Moreira, D.; Re, M., & Fossati, M., (2011b). Estudio de la dinámica hidro-sedimentológica del Río de la Plata: observación y modelación numérica de los sedimentos finos. Published by Proyecto FREPLATA, CTMFM-CARP, 109p.

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