Sistema de pronóstico de los niveles de marea en tiempo real en el Río de la Plata.

Abstract

El Río de la Plata y su Frente Marítimo es un cuerpo de agua complejo con características estuariales. Desde la mecánica de fluidos, configura un sistema dinámico y en cortos períodos de tiempo se producen variaciones muy significativas de las variables met-oceánicas, donde la marea meteorológica tiene gran incidencia. La gran importancia del Río de la Plata para el Uruguay, y la región, potencia la necesidad de contar con una herramienta operacional (en tiempo real) que pronostique las mareas. Colaborando directamente en el abordaje de problemas asociados, por ejemplo, a la actividad portuaria, entre los cuales se destaca ayuda a la navegación. El sistema debe permitir apoyar la toma de decisiones en torno a diversas problemáticas: gestión y control del tráfico marítimo; eventuales derrames producidos por embarcaciones o vertidos de sustancias contaminantes; búsqueda y rescate de personas y/o materiales en accidentes marítimos; obras de ingeniería marítima en el dominio. Este tipo de herramientas se basan en modelos numéricos de flujo que permiten simular un número importante de procesos físicos. Dichas simulaciones involucran un conjunto de relaciones matemáticas y/o ecuaciones diferenciales con parámetros que deben ser calibrados en cada aplicación particular. El conocimiento del área de estudio alcanzado durante las investigaciones llevadas a cabo por el grupo de trabajo en los últimos años es la base que permite avanzar en una herramienta de pronóstico para el área. En esta tesis se realiza, en primer lugar, una revisión profunda de las componentes de los sistemas de pronósticos operacionales (sistemas de observación, modelos numéricos, técnicas de asimilación de datos, etc.). También, se describen los modelos globales con pronósticos para el océano mundial y esfuerzos similares (pronósticos costeros y regionales). Por último, se resume el desarrollo de un sistema de base para la simulación operacional en el Río de la Plata y su Frente Marítimo a través de una primera herramienta a modo de prototipo para el pronóstico de los niveles. Se utiliza el modelo numérico TELEMAC-2D calibrado y validado en estudios anteriores e incorporando como condiciones del borde oceánico los pronósticos del modelo global Real Time Ocean Forecast System, RTOFS HYCOM (NOAA) y como forzantes atmosféricos los pronósticos del Global Forecast System, GFS (NOAA). Las salidas del modelo se comparan frente a los datos de mareógrafos disponibles en tiempo real y se difunden a través de la web https://www.fing.edu.uy/imfia/pronostico-marea/ implementada para la publicación del sistema de pronóstico. Se presenta la evaluación para los pronósticos generados durante 2018 y 2019. Entre las posibles mejoras al prototipo generado se delinea la incorporación de la asimilación de datos medidos de mareógrafos a través de un esquema de filtro de Kalman por ensambles 4D-LETKF.