Investigación - Validando los software VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0
Figura 1. Boya oceánica permanente 42407 del programa global DARTII de la NOAA para la detección temprana de tsunamis (http://www.ndbc.noaa.gov/dart.shtml).
Frente a las costas centro-occidentales de Venezuela, aprox. a 628 km al noreste de la estación GNSS permanente REMOS-Maracaibo, se encuentra emplazada de forma fija la boya oceánica 42407 del programa global DARTII de la NOAA para la detección temprana de tsunamis (http://www.ndbc.noaa.gov/dart.shtml), ver Figura 1. La boya, ubicada en la cuenca oceánica de Venezuela, en un sitio cuya profundidad alcanza los 4491m (ver Figura 2), mide a través de un sensor de presión subacuática y en tiempo real, las variaciones instantáneas en la altura de la columna de agua directamente por debajo de su posición, variaciones éstas regularmente causadas por el efecto de mareas oceánicas, teniendo además la capacidad de registrar excepcionalmente grandes anomalías en la altura del nivel del mar que un posible tsunami en el Caribe centro-oriental pueda producir. Para más información sobre el sistema DART, ver (http://nctr.pmel.noaa.gov/Dart/).
Figura 2. Posición geográfica de la boya 42407 frente a las costas de Venezuela, y disposición de datos satelitales altimétricos multimisión (Jason-2, Cryosat-2 y Saral/AltiKa) alrededor de ese emplazamiento en mar abierto.
Aquí, las observaciones de la boya 42407 durante el periodo 16.08 al 16.09.2015 han sido utilizadas para validar la determinación de alturas de marea que realizan los software LGFS-LUZ VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0 a partir de la combinación de datos satelitales altimétricos multimisión (Jason-2, Cryosat-2 y Saral/AltiKa - http://rads.tudelft.nl/rads/rads.shtml), ver Figura 2, con los modelos globales de marea oceánicas DTU10 (http://www.space.dtu.dk/english/Research/Scientific_data_and_models/Global_Ocean_Tide_Model) y TPXO8 (http://volkov.oce.orst.edu/tides/tpxo8_atlas.html).
A tal efecto, dos series de tiempo del nivel del mar para la posición de la boya 42407 fueron construidas, ver Figura 3. Ambas comprenden un periodo de tiempo de aprox. un mes lunar, considerando registros cada 15 minutos para un total de 2977 en cada serie. En la Figura 3, la serie en rojo representa la curva de marea generada por un similar procedimiento seguido en los software VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0; mientras que la serie en azul representa la curva de marea obtenida de las mediciones "in-situ" de la boya 42407. Luego de extraer de la serie en azul el valor medio de las observaciones de la boya, la serie en azul fue ajustada a la serie en rojo obtenida del procesamiento de los datos satelitales altimétricos, y así, también fue referida a un común elipsoide geocéntrico, i.e., el GRS80.
Figura 3. Comparación de series de tiempo para alturas de mareas oceánicas generadas a partir de las observaciones "in-situ" de la boya 42407 (serie en color azul), y de datos satelitales altimétricos multimisión y modelos globales de marea con los software VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0 (serie en color rojo), para el periodo 16.08 - 16.09.2015.
Observando ambas series, éstas muestran por igual el tipo de marea mixta semidiurna que caracteriza la zona del emplazamiento de la boya oceánica; las curvas coinciden sensiblemente presentando estadísticas similares (serie roja [software]: n=2977, min=-33.713m, max=-33.461m, mean=-33.617m, rms=0.058m, amplitud de marea=0.252m / serie azul [boya]: n=2977, min=-33.739m, max=-33.449m, mean=-33.618m, rms=0.061m, amplitud de marea=0.290m). Tal como lo indican estos resultados y la Figura 3, la curva de marea generada por los software reproduce con una desviación de muy pocos centímetros los cambios temporales del nivel del mar registrados por la boya, así como también su variabilidad rms, las alturas máximas y mínimas de marea, y la amplitud total de la marea.
Las estadísticas de las diferencias entre ambas series de datos (serie roja menos serie azul) ratifican la excelente aproximación de la curva de marea construida con altimetría multimisión respecto a aquella construida a partir de las mediciones de la boya, i.e., n=2977, dif_min=-0.065m, dif_max=0.052m, dif_mean=0.002m, rms_dif=0.022m. Las series observan elevada correlación (ρ=0.97) y difieren en tan sólo ±2.2 cm rms.
Todo lo anterior corrobora el alto nivel de confiabilidad de los software LGFS-LUZ VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0 para producir, -con elevada precisión de pocos centímetros, de manera remota y sin la instalación de costosos instrumentos de medición en emplazamientos costeros o en mar abierto-, información relevante sobre las variaciones temporales del nivel del mar en el Caribe venezolano por efecto de mareas oceánicas.
Pruebas similares a la anterior se siguen desarrollando en el LGFS-LUZ para comprobar la calidad de los mencionados software en la generación de los otros tipos de información meteo-oceánica que esos sistemas producen.
Observando ambas series, éstas muestran por igual el tipo de marea mixta semidiurna que caracteriza la zona del emplazamiento de la boya oceánica; las curvas coinciden sensiblemente presentando estadísticas similares (serie roja [software]: n=2977, min=-33.713m, max=-33.461m, mean=-33.617m, rms=0.058m, amplitud de marea=0.252m / serie azul [boya]: n=2977, min=-33.739m, max=-33.449m, mean=-33.618m, rms=0.061m, amplitud de marea=0.290m). Tal como lo indican estos resultados y la Figura 3, la curva de marea generada por los software reproduce con una desviación de muy pocos centímetros los cambios temporales del nivel del mar registrados por la boya, así como también su variabilidad rms, las alturas máximas y mínimas de marea, y la amplitud total de la marea.
Las estadísticas de las diferencias entre ambas series de datos (serie roja menos serie azul) ratifican la excelente aproximación de la curva de marea construida con altimetría multimisión respecto a aquella construida a partir de las mediciones de la boya, i.e., n=2977, dif_min=-0.065m, dif_max=0.052m, dif_mean=0.002m, rms_dif=0.022m. Las series observan elevada correlación (ρ=0.97) y difieren en tan sólo ±2.2 cm rms.
Todo lo anterior corrobora el alto nivel de confiabilidad de los software LGFS-LUZ VirtuALTG_v1.0 y SMRMOpV_v1.0 para producir, -con elevada precisión de pocos centímetros, de manera remota y sin la instalación de costosos instrumentos de medición en emplazamientos costeros o en mar abierto-, información relevante sobre las variaciones temporales del nivel del mar en el Caribe venezolano por efecto de mareas oceánicas.
Pruebas similares a la anterior se siguen desarrollando en el LGFS-LUZ para comprobar la calidad de los mencionados software en la generación de los otros tipos de información meteo-oceánica que esos sistemas producen.
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