Se estimaron los flujos de energía atmosféricos y advectivos de un embalse tropical a partir de datos de campo, correlaciones empíricas y la aplicación del modelo hidrodinámico Ce-Qual-W2, y se plantea una forma de estimar los cambios de la temperatura media inducidos por estos flujos considerando el efecto de los cambios de volumen almacenado asociados al flujo advectivo. Se pudo establecer que la variabilidad estacional de la temperatura en el embalse está gobernada por los flujos advectivos ya que estos tienen la capacidad de enfriar el embalse en las épocas de caudales altos, mientras el flujo atmosférico tiende a aumentar la temperatura durante todo el año. Los principales factores que explican la estacionalidad de la temperatura y de los flujos de energía son su ubicación sobre la zona de convergencia intertropical y su influencia en el ciclo de radiación solar incidente y de precipitación, la morfología encañonada del embalse y la baja velocidad del viento sobre la superficie.

A partir de datos de campo y un modelo numérico simple, se investigaron las ondas internas   escala de cuenco en un embalse tropical andino durante un período seco. La estructura y el período de las oscilaciones baroclínicas observadas, se infirieron a partir del análisis espectral de las series de temperatura medidas y de los desplazamientos verticales de las isotermas asociadas. El modo de oscilación dominante identificado a partir de los datos de campo constaba de dos capas que oscilaban con velocidades verticales y fases contrarias (modo V2), y con un período de 24 h. Los modos baroclínicos verticales teóricos del embalse se estimaron a partir de un eigenmodelo simple, el cual predijo el período y la estructura vertical del modo dominante identificado a partir de las observaciones, indicando también que las oscilaciones de la velocidad horizontal en cada capa estaban en fase (modo V2H1) y con un período natural cercano a 24 h. El forzamiento del viento mostró una variabilidad periódica con un período dominante cercano a las 24 h, por lo que concluimos que el modo V2H1 fue el dominante durante el período analizado y sometido a excitación por resonancia con el forzamiento diurno del viento. Se modeló el embalse como un sistema lineal masa-resorte, amortiguado y forzado, con el fin de estimar la relación de amortiguamiento de las oscilaciones baroclínicas, y se obtuvieron oscilaciones subamortiguadas con una tasa de amortiguamiento similar a la reportada en otros lagos alrededor del mundo. También se investigó el potencial del modo V2H1 en la generación vertical de turbulencia debido a inestabilidades cortantes usando el número de Richardson del gradiente, y encontramos que la producción de turbulencia era baja. Por último, se discuten aquí la estructura vertical de la fase en las oscilaciones de las ondas internas y las potenciales implicaciones del campo de ondas internas en la ecología del embalse. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Field data and numerical modeling were used to investigate the effects of the riverine inflows on the seasonality of the lake mean temperature, thermal structure, and basin‐scale internal waves in a tropical Andean reservoir. Lake temperature and external forcing were measured during contrasting hydrological periods modulated by severe cold (2011–2012) and warm (2015–2016) phases of El Niño–Southern Oscillation (ENSO), a major driver of Andes hydrology. The seasonal heat budget of the reservoir was driven by the competing rates of cooling by the inflow and heating through the surface. As the atmospheric heating rate remained roughly constant, the seasonality of the river inflow heat flux drove the seasonal reservoir temperature. The inflow also intervened on the heat transport within the reservoir and, during dry periods, mixed heat downward from the surface layer and introduced heat at intermediate depths such that a thick metalimnion formed that brought the V2H1 mode into resonance with the diurnal wind forcing. During wet periods, the inflow compressed and cooled the metalimnion, tuning the V1H1 mode to resonate with the diurnal wind. It was also observed that large inflows destroyed temporarily coherent basin‐scale internal wave motions. Because of the dominant role of the inflow on the seasonal reservoir temperature, changes within the reservoir will be more strongly related to changing temperature and volume of the incoming water than atmospheric forcing as in many large natural lakes.

No abstract