Generation and evolution of internal waves in the Strait of Gibraltar: a numerical study
Jose Carlos Sanchez-Garrido - Dpto. Fısica Aplicada II, University of Malaga, Malaga, Spain; Gianmaria Sannino - ENEA, Unità Tecnica Modellistica Energetica Ambientale; Luca Liberti - ISPRA
The generation and evolution of large amplitude internal waves (LAIWs) in the Strait of Gibraltar is investigated in the framework of a three-dimensional, fully nonlinear, non-hydrostatic numerical model. The model reproduces the mean exchange through the Strait, and it is forced by a realistic tidal barotropic flow for a duration of one tropical month. Modelling efforts focused on the sensitivity of the generation process to the fortnightly tidal signal (neap-spring tides), so far not analyzed, and on the influence of transversal variations of the barotropic flow over Camarinal Sill (CS). Results reveal two distinct kinds of baroclinic response at CS depending on the intensity of tidal forcing. Under moderate forcing, two internal hydraulic jumps are observed in the Strait, one located upstream, which eventually disintegrates in a series of solitary waves propagating to the Alboran Sea, the second one located at the lee side of the sill where flow bifurcation and strong water mixing occur. When the intensity of barotropic tidal flow intensity exceeds a certain threshold, the upstream hydraulic jump is swept downstream where it merges with the one located at the lee side.
La generazione e l'evoluzione di onde interne di grande ampiezza nello Stretto di Gibilterra è stata analizzata attraverso un modello tridimensionale, non lineare e non idrostatico. Il modello riproduce lo scambio medio attraverso lo stretto ed è forzato con un flusso mareale barotropico realistico per la durata di un mese tropico. Lo strumento modellistico è stato utilizzato per lo studio della sensibilità del processo di generazione alla modulazione del segnale mareale, ad oggi non analizzata, e alla studio del ruolo delle variazioni trasversali del flusso baritropico sopra la sella di Camarinal. I risultati evidenziano la presenza di due tipi di risposta baroclinica a CS che si realizzano a seconda dell'intensità della forzante mareale. Per cicli mareali di intensità moderata si registra la presenza di due risalti idraulici interni nello stretto: uno posto a monte, che finisce per disintegrarsi in una serie di onde solitarie che si propagano nel mare di Alboran, l'altro posto sulla parete di valle della sella dove il flusso si biforca e si realizza un forte mescolamento. Quando l'intensità del flusso barotropico supera un valore di soglia, il risalto collocato a monte viene spinto verso valle dove si unisce col risalto di valle.