Monografía Fluidos y Corrientes Marinas

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ
CICLO MARZO 2021
FLUIDOS Y CORRIENTES MARINAS
INTEGRANTES
BERNARDO GOMEZ CHRISTIAN MAYORI
JAVIER VALLEJO HUAYHUA
JOSEPH BRIAN ROJAS FERNÁNDEZ
MICHAEL ORTIZ JAIMES
ROSA BLANCA PASAPERA ARROYO
VICTOR JAVIER ESTRELLA ORELLANA
VICTOR MIGUEL YANCE CCANTO
CURSO
CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 3
DOCENTE
LEVANO HUAMACCTO CARLOS ALBERTO
SECCIÓN
21674
TURNO
NOCTURNO
LIMA CENTRO					JULIO DEL 2021
INTRODUCCIÓN
Los fenómenos meteorológicos siempre causan desastres en ciudades, interrumpen la dinámica de un habitad y cobra miles de vidas al año. Los fenómenos meteorológicos siempre han estado en los que haceres del hombre, desde permitir un día caluroso a interrumpir por completo un evento. Sin embargo, los fenómenos meteorológicos tienen un gran impacto positivo si lo vemos desde una perspectiva macro, y es que, gracias a su dinámica, permite entregar calor a distintas partes del mundo, gracias a ellas podemos estar cálidos una noche de verano, dar abundancia a los pescadores de alta mar y permitir la vida que hoy conocemos.
 En la presenta investigación se da conocer la dinámica de las corrientes oceánicas y como estos influyen en los eventos meteorológicos, desde la perspectiva de las propiedades de los fluidos. Conoceremos cada propiedad, desde la conocida presión de los fluidos, pasando por la densidad hasta la entropía y como esto influye en la dinámica de las corrientes oceánicas y su impacto en los eventos meteorológicos que provocan grandes daños a las comunidades rurales
Analizaremos también el impacto que tiene las corrientes oceánicas en los eventos meteorológicos como el fenómeno de El Niño y La Niña. Se usará todo tipo de investigación a académica para dar a conocer la dinámica de este fenómeno en el Perú que causa grandes desastres en las comunidades rurales como la sierra y la costa peruana.
FLUIDOS
 Se le denomina fluido a un tipo de medio continúo formado por alguna sustancia entre cuyas partículas solo hay una fuerza de atracción débil. La propiedad definitoria es que los fluidos pueden cambiar de forma sin que aparezcan en su seno fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia con un sólido deformable, donde sí hay fuerzas restitutivas). Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles y las paredes de un recipiente; el término engloba a los líquidos y los gases.
Propiedades
Las propiedades de un fluido son las que definen el comportamiento y características del mismo tanto en reposo como en movimiento. Existen propiedades primarias y propiedades secundarias del fluido.
Propiedades primarias 
Se caracterizan por tener propiedades primarias o termodinámicas:
· Presión: La presión es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea.
· Densidad: es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia o un objeto sólido.
· Temperatura: La temperatura de un sistema es una propiedad que determina si un sistema se encuentra o no en equilibrio térmico con otros sistemas.
· Energía interna: La energía interna de un sistema es un reflejo de la energía a escala macroscópica
· Entalpía: Es una magnitud termodinámica, definida como «el flujo de energía térmica en los procesos químicos efectuados a presión constante cuando el único trabajo es de presión-volumen»,1 es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno.
· Entropía: Es una magnitud física para un sistema termodinámico en equilibrio. 
· Calor específico: es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad; esta se mide en varias escalas
· Viscosidad: La viscosidad de un fluido es una medida de su resistencia a las deformaciones graduales producidas por tensores cortantes o tensores de tracción en un fluido. 
· Cohesión: Unión entre las moléculas de un cuerpo, debida a la fuerza de atracción molecular.
· Volumen: El volumen1 es una magnitud métrica de tipo escalar2 definida como la extensión en tres dimensiones de una región del espacio.
· Peso y volumen específicos: Se llama peso específico a la relación entre el peso de una sustancia y su volumen.
Propiedades secundarias 
Caracterizan el comportamiento específico de los fluidos:
· Viscosidad: La viscosidad de un fluido es una medida de su resistencia a las deformaciones graduales producidas por tensores cortantes o tensores de tracción en un fluido. 
· Conductividad térmica: La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. 
· Tensión superficial: En física, se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.
· Compresibilidad: La compresibilidad es una propiedad de la materia a la cual hace que todos los cuerpos disminuyan el volumen al someterlos a una presión o compresión determinada, manteniendo constantes otros parámetros.
· Capilaridad: La capilaridad es una propiedad de los fluidos que depende de su tensión superficial, la cual, a su vez, depende de la cohesión del fluido, y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.
· Difusividad: En la física, el coeficiente de difusión es un valor que representa la facilidad con que cada soluto en particular se mueve en un disolvente determinado.
Clasificación
Los fluidos se pueden clasificar de acuerdo a diferentes características, de acuerdo con su comportamiento viscosos que presentan en:
· Fluidos perfectos o superfluidos: El superfluido es un estado de la materia caracterizado por la ausencia total de viscosidad (lo cual lo diferencia de una sustancia muy fluida, la cual tendría una viscosidad próxima a cero, pero no exactamente igual a cero), de manera que, en un circuito cerrado, fluiría interminablemente sin fricción.
· Fluidos newtonianos: Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante. 
· Fluidos no newtonianos: Un fluido no newtoniano es aquel fluido cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica.
· Fluidos reales: Se llama fluido real a un fluido que es viscoso y/o comprensible.
Respecto a su densidad y tipo de movimiento de las moléculas y el estado físico un fluido puede ser clasificado en:
· Líquido: El líquido es un estado de agregación de la materia en forma de fluido altamente incompresible, lo que significa que su volumen es casi constante en un rango grande de presión.
· Vapor: El vapor es el estado de agregación de la materia en el que las moléculas interaccionan débilmente entre sí, sin formar enlaces moleculares adoptando la forma y el volumen del recipiente que las contiene y tendiendo a expandirse todo lo posible, es decir, que es la fase gaseosa de una sustancia a diferencia de que esta se encuentra por debajo de su temperatura crítica.
· Gas: El gas es un estado de agregación de la materia en el cual, bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, sus moléculas interaccionan débilmente entre sí, sin formar enlaces moleculares,2 adoptando la forma y el volumen del recipiente que las contiene y tendiendo a separarse, esto es, expandirse, todo lo posible por su alta concentración de energía cinética. (M. Bárcenasa, 2011)
CORRIENTES OCEÁNICAS
Una corriente oceánica es el desplazamiento de una masa de algún fluido, sea líquido o gaseoso en el caso de las corrientes el fluido es el agua.
Las corrientes oceánicas son masas de agua con desplazamientos propios dentro de los océanos con profundidades diversas y con determinadas direcciones. Pueden ser consideradas como ‘’ríos del océano”. Su existencia hasta ahora se distribuye a diferencias de temperatura y de salinidad entremasas de agua, a la rotación terrestre, a los vientos, etc.
La importancia de las corrientes marinas radica en que las zonas donde se encuentran dos corrientes suelen ser particularmente ricas en nutrientes y biodiversidad. Gracias a estos movimientos constantes, las aguas oceánicas han conservado durante millones de años sus variadas características. Las corrientes marinas transportan grandes cantidades de agua y energía calorífica, recorren enormes distancias y desempeñan un papel activo en la distribución de la temperatura, las sales y los organismos. Ejercen, además, una marcada influencia sobre el clima, el estado del tiempo, el fondo y la productividad de las aguas. (Alonso, 1999)
Causas físicas de las corrientes marinas
Entre los mecanismos hidrológicos y oceanográficos que explican la producción de las corrientes oceánicas podemos citar los tres más importantes: los movimientos de rotación y de traslación terrestres, los vientos planetarios y la surgencia de aguas frías de las profundidades en las costas occidentales de los continentes en la zona intertropical y en las latitudes subtropicales. Esta surgencia de aguas frías que se produce en las costas occidentales de los continentes en las latitudes tropicales se debe al movimiento de rotación terrestre, el cual tiene dos consecuencias importantes: una sobre los vientos, el efecto de Coriolis, que desvía hacia el este a los vientos alisios y otra sobre las propias corrientes marinas, que las desvía de manera similar también hacia el este. (Ramirez) 
EL EFECTO CORIOLIS
El efecto Coriolis también influye en la dinámica de las corrientes oceánicas, sin embargo, es en los vientos Alisios donde tiene mayor impacto ya que este origina en sí las corrientes oceánicas. Según Miguel Cervantes (2011), menciona que La formación de estos vientos ha sido estudiada anteriormente, con los teoremas de Bjerknes y la circulación general atmosférica. Son vientos que siguen el gradiente de presión entre los anticiclones subtropicales y la zona de convergencia intertropical, es decir, con dirección hacia el ecuador, pero al ser desviados por el efecto de Coriolis hacia la derecha o hacia la izquierda según el hemisferio se convienen en los alisios del NE y del SE. Son vientos constantes durante todo el año salvo en el Indico y algunas otras zonas menos relevantes, donde, debido a la situación de la ITCZ en verano surge el monzón (Falomir, 2011).
Debido a la rotación de la tierra, todo lo que se mueve en superficie no sigue una línea recta, sino que, tiende a girarse hacia un lado. Esto se conoce como el efecto de Coriolis. El efecto es muy leve para sentirlo cuando caminamos o vamos en un carro, pero es muy importante en distancias grandes. Esta desviación afecta el curso de proyectiles y obviamente el de los vientos y las corrientes. La desviación es hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur (Ramirez)
Los vientos son los responsables de producir las olas y las corrientes en el océano. A su vez es el calentamiento solar lo que impulsa los vientos. La mayor energía solar se recibe en el ecuador, por eso el aire es más caliente en el Ecuador y más frío en los polos. El aire caliente, por ser menos denso, se eleva en el Ecuador, por lo que se forma una baja presión. Según el aire se caliente se aleja del ecuador hacia el norte o hacia el sur, se enfría y se torna más densa y baja. Esto ocasiona un gradiente de presión y otra masa de aire tiene que remplazarlo, ocasionando el viento. Entonces se forma una celda de circulación o de convección (Ramirez).
Como las corrientes pueden ser originadas por causas muy diversas, se encuentran, a veces, en medio de un sistema de corrientes perfectamente definido, otras de dirección opuesta, que se denominan contracorrientes
Atendiendo a su origen, las corrientes marinas se clasifican en:
CORRIENTES DE TERMOHALINAS: 
Las variaciones de densidad, que dan lugar a estas corrientes, son producidas por diferencias de temperatura y salinidad entre aguas situadas en distintos lugares o a distintas profundidades del océano. Por ejemplo, el agua de la superficie puede volverse más salada, por evaporación, o menos salada, por recibir un exceso de agua dulce, en forma de precipitaciones o procedente de ríos o de la fusión de hielos. Estas corrientes no suelen alcanzar grandes velocidades y resultan muy influenciadas por la fuerza desviadora de Coriolis.
CORRIENTES DE ARRASTRE
La mayor parte de las corrientes de superficie que se producen en los océanos abiertos son corrientes de arrastre, originadas por la acción directa del viento sobre la superficie del mar, siendo máximo el efecto de arrastre cuando se trata de vientos que soplan en dirección constante sobre grandes extensiones oceánicas, como ocurre con los alisios del NE y del SE, que en el Atlántico y el Pacífico transportan hacía el W enormes masa de agua en ambos hemisferios. La desviación que sufren estas corrientes debido a la fuerza de Coriolis es de unos 45° en superficie. Este ángulo de desviación, con respecto a la dirección del viento, aumenta uniformemente con la profundidad, de forma que, al llegar a determinada profundidad z, la corriente se desplaza exactamente en dirección opuesta al viento. La velocidad de la corriente, por otra parte, decrece uniformemente con la profundidad, siendo prácticamente nula a dicha profundidad. (Falomir, 2011)
CORRIENTES DE GRADIENTE
Se llaman corrientes de gradiente a las que se producen cuando se establece un gradiente de presión en las aguas, bien sea en superficie o a cualquier profundidad. En superficie, la diferencia de presión es generalmente debida a una inclinación del nivel del agua producida, por ejemplo, cuando se encuentran adyacentes masas de agua de distinta densidad. El agua tendería a seguir la dirección de la pendiente descendente. Pero inmediatamente aparece el efecto de Coriolis que le produce una desviación de 90" (hacia la derecha en el hemisferio norte, hacia la izquierda en el hemisferio sur).El viento puede originar también corrientes de gradiente, por acumulación de agua a sotavento, con la consiguiente inclinación de la superficie del mar. Este efecto de amontonamiento del agua en la dirección del viento se observa con frecuencia en mares cerrados y poco profundos, así como en las proximidades de las costas abiertas, con vientos temporaleados. En alta mar, la inclinación de las superficies isobaras (o de igual profundidad. prácticamente) por efecto de los vientos alcanza hasta los 150 m de profundidad en el Atlántico y los 300 m en el Pacífico. Por debajo de estas profundidades. Las isobaras son horizontales. De todas formas, las pendientes son muy pequeñas, del orden de 4 mm por 100km.
 CORRIENTES DE MAREA
Estas son debidas exclusivamente a las variaciones del nivel de la mar originadas por la atracción de la Luna y el Sol, y su dirección cambia con la misma regularidad periódica que las mareas. La velocidad de estas corrientes suele ser bastante mayor que la de las anteriormente descritas, influyendo mucho en ellas el lugar y la configuración de la costa. En pasos estrechos y en época de mareas vivas, llegan a alcanzar valores de hasta 8 y 10 nudos, pudiendo constituir un serio peligro para embarcaciones de poca potencia. En pleno océano, su velocidad es generalmente, muy pequeña.
EL FENÓMENO DEL NIÑO
CORRIENTE DEL NIÑO
La corriente marina llamada ´´el niño´´ es el aumento de la temperatura del agua del mar que era ciclo detectado todos los años a finales de diciembre por la zona norte que tiene duración por varios meses, esto se debe a los cambios que de las capas superficiales y subsuperficiales del océano. En la actualidad se determina como el principal modulador de la variabilidad climática interanual en todo el planeta. 
MECANISMOS DE EL NIÑO-SO
Los mecanismos son los procesos de cambio de temperatura con el tiempo, se analiza los periodos de cambio de las corrientes marinas, se estudia el proceso de cambio de los vientos con relación a las temperaturas.Estos mecanismos están compuestos por distintos elementos que conforman los procesos de cambio, por ende, se estudia estos elementos a partir de su relación, diferencias, magnitudes, composición e interpretación para futuros pronósticos. (José Macharé, 1993)
Condiciones normales del ENSO
Se sabe que los vientos soplan desde las aguas frías hacia las aguas calientes, es decir, las aguas se con su relación a la temperatura sufren cambios de posición generado por el movimiento de los vientos. Existe una diferencia de aproximadamente 5°C entre el pacífico ecuatorial del este y el pacífico ecuatorial del oeste. (José Macharé, 1993)
Entonces, en un año normal los vientos alisios o vientos del este, conocido comúnmente como “trade winds” o “eastern winds”, soplan hacia el oeste empujando el agua del océano pacífico ecuatorial hacia Australia y Nueva Guinea. La presión de los vientos alisios hace que el nivel del mar de Nueva Guinea sea aproximadamente 0.5m más alto que en Perú. (José Macharé, 1993)
¿QUÉ DEBEMOS HACER?
Sin duda debemos intensificar el monitoreo y la investigación multidisciplinaria como principal estrategia para generar y gestionar conocimiento sobre El Niño. Otro aspecto, igual de importante, es entender la dimensión social y económica de los efectos del clima en la sociedad. Pronosticar los impactos de El Niño es complejo, pues cada evento es diferente y único a la vez. Además, subyace el hecho de que no todas las anomalías climáticas que se producen durante El Niño son atribuibles al fenómeno, ya que éstas pueden ser parte de otras formas de variabilidad natural. (MINAM, 2018)
Estrategia del Estado
Desde el año 2007, el Perú viene implementando la reforma más importante en el Sistema Nacional de Presupuesto: el Presupuesto por Resultados (PPR), el cual es una estrategia de gestión pública que vincula la asignación de recursos a productos y resultados medibles a favor de la población. Dicha estrategia implica superar la manera tradicional de realizar el proceso de asignación, aprobación, ejecución, seguimiento y evaluación del Presupuesto Público.
El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú – SENAMHI, participa en el PPR desde el año 2012, brindando resultados vinculados a la reducción de la vulnerabilidad de la población y sus medios de vida ante la ocurrencia de amenazas naturales de origen climático tales como: lluvias intensas, heladas, friajes, sequías, el fenómeno El Niño, entre otros eventos extremos. Su participación comprende un conjunto de intervenciones articuladas entre varios sectores: Agricultura, Vivienda, Construcción y Saneamiento, Ordenamiento Territorial, Transporte, Salud, INDECI, MEF, etc. (MINAM, 2018)
Desde el año 2014, junto con otras instituciones del ENFEN, el SENAMHI consolida su contribución en la gestión de riesgo de desastres en el país a través del Producto: Entidades Informadas en forma permanente y con pronósticos frente al Fenómeno El Niño. Este producto considera la divulgación de diagnósticos de la evolución de las condiciones oceanográficas, atmosféricas y biológico-pesqueras, así como pronósticos del fenómeno El Niño en base a modelos climáticos internacionales, a través de informes técnicos mensuales en sus versiones compacta y extendida. La contribución del SENAMHI, con el fin de fortalecer las capacidades de investigación del fenómeno El Niño en el país, es mediante la actividad Estudio y Monitoreo de los efectos del fenómeno El Niño en las condiciones atmosféricas a nivel nacional. (MINAM, 2018)
CONCLUSIONES FINALES
· En un año normal los vientos alisios soplan hacia el oeste empujando el agua océano pacífico ecuatorial hacia Australia y Nueva Guinea.
· Los vientos que soplan sobre la superficie de los océanos empujan el agua haciéndola circular formando corrientes marinas.
· Los parámetros aleatorios hacen imposible predecir el comienzo de este fenómeno. Sin embargo, lo que sí sabemos es la evolución de este fenómeno una vez que se empieza.
· Lo mejor que podemos hacer es prevenir este tipo de situaciones, ya que no tenemos ninguna posibilidad de controlar estos fenómenos meteorológicos. Prevenirlo es siempre una solución factible en estos casos.
· Siempre hay que estar alertas, ya que, uno nunca sabe con exactitud, cuando y donde sucederán estos eventos. Si bien es cierto, existen organizaciones que estudian este tipo de fenómenos… pero los resultados que dan siempre son probabilidades
· Siempre es bueno ayudar a los damnificados, la policía, los militares y las diferentes instituciones del estado, siempre ofrecen ayuda a las personas afectada, por estos desastres.
BIBLIOGRAFÍA
Alonso, J. A. (1999). Aproximación al estudio de las corrientes oceánicas y su influencia en el clima, el fenómeno de la corriente del niño. Nimbus.
Falomir, M. C. (2011). Análisis del Efecto Coriolis y su influencia en la circulación Global Atmosférica. Barcelona: Universidad Politécnica de Barcelona.
José Macharé, L. O. (1993). Registro del Fenómeno del Niño. Instituto Études Andines.
M. Bárcenasa, G. O. (2011). Propiedades termodinámicas de fluidos de hombro/pozo cuadrado. México.
MINAM. (2018). Estrategia del Estado para la gestión de riesgo de desastres en el Perú. Obtenido de https://www.minam.gob.pe/fenomenodelnino/que-debemos-hacer/estrategia-del-estado-para-la-gestion-de-riesgo-de-desastres-en-el-peru/
Ramirez, J. T. (s.f.). Corrientes Oceánicas. Educación Ambiental.