Examinando por Autor "Crespo del Arco, Emilia"

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    Estudio de las inversiones de polaridad del campo magnético terrestre mediante dos modelos: la dinamo de Robbins y una ecuación diferencial estocástica
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias. Departamento de Física Fundamental, 2023-06-13) Alcolea Ruiz, Helena; Crespo del Arco, Emilia; Serrano Maestro, María del Mar
    En este trabajo hemos propuesto un estudio de las inversiones de polaridad del campo geomagnético. Para ello, realizaremos simulaciones numéricas de dos modelos: La dinamo de Robbins y un fluido de Von Kármán. En el modelo de la dinamo de Robbins hemos obtenido inversiones en las corrientes eléctricas que circulan por el sistema para dos de los cinco regímenes en los que se divide su comportamiento. Esto implica que el campo magnético autoinducido y creado por dichas corrientes experimentará, asimismo, cambios en su polaridad (tal y como ocurre con el campo geomagnético). Esto nos permitirá aplicar este modelo, de forma aproximada, al problema de las inversiones de polaridades magnéticas terrestres. También hemos simulado la velocidad acimutal de un fluido de Von Kármán a través de dos ecuaciones diferenciales estocásticas, basándonos en el estudio experimental y numérico realizado por [1], [2] y [3]. En la primera ecuación aparece una distribución prácticamente simétrica entre velocidades levórigas o dextrógiras (generando un campo magnético con polaridades invertida y normal equiprobables, respectivamente). En la segunda ecuación detectamos una preferencia hacia uno de los sentidos de la velocidad. Esta última ecuación permitirá realizar una estimación aproximada del registro histórico de inversiones magnéticas, que presenta una ligera predominancia hacia polaridades magnéticas normales.
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    Inestabilidad en la capa límite de Ekman
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2015-10-13) Amer Llobera, José; Crespo del Arco, Emilia; Sánchez Álvarez, José J.
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    Inestabilidad termoconductiva en un flujo de Couette
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias. Departamento de Física Fundamental, 2017-07-11) Sanz García, Javier; Crespo del Arco, Emilia; Sánchez Alvarez, Jose Joaquín
    Gravity waves and instability are ubiquitous phenomena of a major importance in atmosphere and oceans. They play a central role in the transport of momentum and energy balance at a wide range of scales in both space and time. The most common type of gravity waves is the internal gravity wave (IGW), which occur in the interior of a stable stratied fluid. As examples of instabilty we can mention baroclynic and barotropic instabilities, being both responsibles of cyclogenesis in mid-latitudes and tropics. The characteristic properties of IGWs are usually studied by using the linear Taylor- Goldstein equation, which is obtained by neglecting the thermal conductivity and the viscosity of the fluid. In this study we are going to incorporate these effects. In order to obtain some useful results, we must simplify the non-linear equations of motion, so some approximations are carried out. First we will apply the Boussinesq approximation, and second, we will linearize it by introducing small perturbations. In order to solve these equations we will use Galerkin method. We will analyze the conditions under which the instability arises, as well as its dependence with characteristic parameters like Prandtl number, Rayleigh number and the shear rate of the basic flow.
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    Modelización de la capa límite planetaria bajo condiciones de forzamiento atmosférico mesoescalar. Análisis de sensibilidad de distintas parametrizaciones y esquemas numéricos
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias. Departamento de Física Fundamental, 2016-03-11) Sales Montoliu, María José; Palau Aloy, José Luis; Crespo del Arco, Emilia
    Los principales elementos que han motivado la realización de este trabajo fin de máster se exponen en esta sección inicial y son siguientes: I. La importancia de mejorar el conocimiento de los procesos troposféricos que influyen en:  los regímenes de precipitación entorno a la cuenca mediterránea y que afectan a buena parte de Europa, África y Asia;  la producción y degradación de contaminantes secundarios (como el ozono troposférico) que se produce en las regiones costeras de la cuenca mediterránea;  las condiciones de ventilación y recirculación vertical de las masas de aire sobre el Mar Mediterráneo. II. La necesidad de mejorar la capacidad de los modelos meteorológicos para reproducir escenarios meteorológicos-dispersivos en entornos topográficamente complejos y el conocimiento acerca de las limitaciones que presentan estos modelos a la hora de reproducir los procesos meteorológicos mesoescalares característicos de la cuenca mediterránea. III. La disponibilidad de datos experimentales de un entorno topográficamente complejo bajo la influencia del Mar Mediterráneo.
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    Ondas de gravedad internas en fluidos viscosos y termoconductivos
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2015-10-12) Carracedo Garca, Pablo E.; Crespo del Arco, Emilia; Sánchez Álvarez, José Joaquín
    Internal gravity waves are waves that generate and propagate inside a fluid that is stable stratified. Waves are, in general, a very efficient way of energy transport other than mean fluid flow. Energy balance at several scales must take into account the contribution of internal gravity waves. In this work, classical theory of internal gravity waves is extended to a model that takes into account for the viscosity and thermal conductivity of fluids, properties that are shown to be the key to understand several observed new phenomena in atmosphere-like and ocean-like fluids as well. The model discussed is achieved under several approximations and using linear stability theory. Additionally, boundary conditions are presented and discussed. The resulting model has the important feature of having analytical solution. Dispersion relation of internal gravity waves in case of viscous and thermal conductive flow, as well as a comparison to classical non viscous flow dispersion relation are discussed and some results are presented.
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    Ondas inerciales de gravedad
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2015-10-13) Priego Wood, Martín; Crespo del Arco, Emilia
    Inertial gravity waves (IGWs) play a fundamental role in many atmospheric and oceanic processes and appear spontaneously during the development of the baroclinic instability, which has a dominant influence on large-scale meteorology. While IGWs have recently been detected in numerical simulations of the baroclinic annulus filled with water or high-Prandtl-number liquids, they have not been found in analogous simulations for low-Prandtl-number fluids, such as air. Hence, it has been suggested that the Prandtl number may affect the occurrence IGWs. In this work, the existence and characteristics of IGWs are studied in a simple model for a thermally stratified rotating fluid that incorporates the effects of viscosity and thermal conductivity. The model is derived in full detail, starting from the basic equations of compressible flow, passing through the Boussinesq approximation and the perturbation equations, and finally arriving at a characteristic cubic dimensionless equation that determines the growth rate of perturbations. The discussion of the solutions to the characteristic equation with respect to the Prandtl P, Rayleigh R, Taylor T, and wave numbers is greatly facilitated by a transformation that reduces the number of parameters from five to two. The analysis of the real part of the growth rate confirms the stability of the equilibrium state and reveals that perturbations are generally more damped the smaller the P. The analysis of the imaginary part corroborates the known results for the inertial limit, where rotation is dominant and oscillations exist for any T, and for the gravitational limit, where stratification prevails and oscillations only appear above a critical R. The main result is however that IGWs only exist in a specific infinite region of the two-dimensional parameter space. This theoretical finding supports the experimental and numerical evidence that, in addition to R and T, P plays a role in the appearance of IGWs. By condensing the dependencies with respect to the P, R, T, and wave numbers in just two parameters, the developed framework also eases the calculation, visualisation, and comparison of the damping and frequency characteristics of IGWs. For example, for two well-documented numerical studies of the baroclinic annulus with P = 0.7 and 16, the model predicts that, far away from the exclusion regions of IGWs, the oscillations for the lower P should be faster and more damped.