Trazador de flujo - Flow tracer

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 de calor de una combinación de la superficie del mar y la atmósfera húmeda suprayacente.
Fluoresceína en el río Chicago en el Día de San Patricio (agregada para celebración, en lugar de seguimiento).

Un trazador de flujo es cualquier propiedad de fluido que se utiliza para rastrear el flujo , la magnitud, la dirección y los patrones de circulación. Los marcadores pueden ser propiedades químicas, como material radiactivo , o compuestos químicos, propiedades físicas, como densidad, temperatura, salinidad o tintes, y pueden ser inducidos de forma natural o artificial. 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 conservadores permanecen constantes siguiendo las parcelas de fluidos, mientras que los trazadores reactivos (como los compuestos que experimentan una reacción química mutua) crecen o decaen con el tiempo. Los trazadores activos alteran dinámicamente el flujo del fluido al cambiar las 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.

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 masa de agua, "datación" de masas de agua y almacenamiento y absorción de dióxido de carbono.

Los trazadores como la temperatura, la salinidad, la densidad y otros trazadores conservadores se utilizan a menudo para seguir las corrientes, la circulación y la mezcla de la masa de agua. Un ejemplo interesante fue cuando 28.000 patos de plástico cayeron por la borda de un barco de contenedores en medio del Océano Pacífico. Los siguientes doce años, los oceanógrafos registraron dónde llegaron los patos a la costa, a unos miles de millas del lugar del derrame, y estos datos se utilizaron para calibrar y verificar los patrones de circulación del giro del Pacífico Norte .

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 fechar las masas de agua y también pueden rastrear la mezcla. A mediados de la década de 1900, las pruebas de armas nucleares y la producción química liberaron toneladas de compuestos que no se encuentran naturalmente en el medio ambiente. Si bien es extremadamente desafortunado, los científicos pudieron usar las concentraciones de compuestos antropogénicos y las vidas medias del material radiactivo para determinar la edad de un cuerpo de agua. El desastre nuclear de Fukushima fue muy bien estudiado por los oceanógrafos, que rastrearon el material radiactivo esparcido por todo el Océano Pacífico y lo utilizaron para comprender mejor las corrientes oceánicas y los patrones de mezcla.

Los trazadores biológicos también se pueden utilizar para rastrear masas de agua en el océano. Los satélites pueden ver las floraciones de fitoplancton y moverse con las corrientes cambiantes. Se pueden usar como un "punto de control" para ver qué tan bien se mezclan las masas de agua. El agua subtropical suele ser cálida, 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 la corriente de Kuroshio en el Pacífico norte, a menudo causa grandes floraciones de fitoplancton, porque ahora son las condiciones que necesitan para crecer: temperaturas cálidas y altos 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 actuales y la mezcla.

Ver también

Referencias

enlaces externos

  • ctraj Biblioteca de códigos de advección, incluido el modelado de trazador pasivo.