Comparación de Representaciones de Vegetación Implícitas y Explícitas en la Predicción Retrospectiva de la Disipación de Olas por Humedales Costeros en la Bahía de Chesapeake en SWAN
Autores: Baron-Hyppolite, Christophe; Lashley, Christopher H.; Garzon, Juan; Miesse, Tyler; Ferreira, Celso; Bricker, Jeremy D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Comparación de Representaciones de Vegetación Implícitas y Explícitas en la Predicción Retrospectiva de la Disipación de Olas por Humedales Costeros en la Bahía de Chesapeake en SWAN
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Precisión
Modelos numéricos costeros
SWAN
Atenuación de olas
Vegetación
Representación implícita
Representación explícita
Disipasión de energía de olas
Datos de campo
Humedales costeros
Procesos físicos
Peligros de inundación
Delft3D
Marisma emergente
Interacción ola-vegetación.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Evaluar la precisión de los modelos numéricos costeros, como SWAN, es importante para garantizar su efectividad en la representación de procesos físicos y en la predicción de peligros de inundación. En particular, para su aplicación a humedales costeros, es importante que el modelo represente con precisión la atenuación de las olas por la vegetación. En SWAN, la vegetación puede implementarse de manera implícita, utilizando una fricción de fondo mejorada; o representarse explícitamente como resistencia en un cuerpo sumergido. Si bien estudios anteriores sugieren que la representación implícita subestima la disipación, los datos de campo solo se han utilizado recientemente para evaluar la vegetación completamente sumergida. Por lo tanto, el presente estudio investiga el rendimiento de ambas representaciones, implícita y explícita, de la vegetación en SWAN al simular la atenuación de las olas sobre un pantano natural emergente. Los módulos de olas y flujo dentro de Delft3D se utilizan para crear un modelo de océano abierto que simula las condiciones de olas en alta mar. Luego, el dominio se descompone para simular procesos costeros y proporcionar las condiciones de contorno necesarias para ejecutar un modelo SWAN independiente. Aquí, finalmente se evalúan las representaciones implícita y explícita de la vegetación. Los resultados muestran que tratar la vegetación simplemente como una rugosidad de fondo mejorada (implícitamente) subrepresenta la complejidad de la interacción ola-vegetación y, en consecuencia, subestima la disipación de energía de las olas (error > 30%). Sin embargo, la representación explícita de la vegetación muestra un buen acuerdo con los datos de campo (error < 20%).
Descripción
Evaluar la precisión de los modelos numéricos costeros, como SWAN, es importante para garantizar su efectividad en la representación de procesos físicos y en la predicción de peligros de inundación. En particular, para su aplicación a humedales costeros, es importante que el modelo represente con precisión la atenuación de las olas por la vegetación. En SWAN, la vegetación puede implementarse de manera implícita, utilizando una fricción de fondo mejorada; o representarse explícitamente como resistencia en un cuerpo sumergido. Si bien estudios anteriores sugieren que la representación implícita subestima la disipación, los datos de campo solo se han utilizado recientemente para evaluar la vegetación completamente sumergida. Por lo tanto, el presente estudio investiga el rendimiento de ambas representaciones, implícita y explícita, de la vegetación en SWAN al simular la atenuación de las olas sobre un pantano natural emergente. Los módulos de olas y flujo dentro de Delft3D se utilizan para crear un modelo de océano abierto que simula las condiciones de olas en alta mar. Luego, el dominio se descompone para simular procesos costeros y proporcionar las condiciones de contorno necesarias para ejecutar un modelo SWAN independiente. Aquí, finalmente se evalúan las representaciones implícita y explícita de la vegetación. Los resultados muestran que tratar la vegetación simplemente como una rugosidad de fondo mejorada (implícitamente) subrepresenta la complejidad de la interacción ola-vegetación y, en consecuencia, subestima la disipación de energía de las olas (error > 30%). Sin embargo, la representación explícita de la vegetación muestra un buen acuerdo con los datos de campo (error < 20%).