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Modelo Matemático
Descripción
Modelo Método D3 - Observación del Océano y Subsuperficie
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Cobertura tridimensional multiplaforma
El sistema combina plataformas complementarias porque ninguna cubre simultáneamente toda la columna de agua, toda la extensión oceánica y todas las variables relevantes. Cambian la cobertura espacial, la cobertura vertical y el conjunto de variables observadas según la plataforma. La complementariedad entre flotadores, fondeos y cruceros permite reconstruir conjuntamente el estado tridimensional del océano. Esta capa es organizativa y observacional: el storyboard no define una forma funcional para combinar coberturas. Sus salidas conceptuales cruzan hacia los grupos de perfiles hidrográficos, circulación y química.
Grupo 2: Grupo 2: Perfilado autónomo de temperatura y salinidad
Los flotadores autónomos ejecutan un ciclo repetido de descenso, ascenso perfilando y transmisión satelital en superficie. La profundidad de perfilado alcanza aproximadamente 2000 m en la red habitual y hasta 6000 m en su extensión profunda; el ciclo habitual se repite aproximadamente cada diez días. Durante el ascenso cambian la profundidad y las observaciones de temperatura y salinidad, produciendo perfiles verticales explícitos. La transmisión depende de que el flotador alcance la superficie. Los perfiles de temperatura son la variable puente hacia el cálculo del contenido de calor oceánico.
Grupo 3: Grupo 3: Contenido de calor y desequilibrio energético
Los perfiles de temperatura de la columna de agua se integran para obtener el contenido de calor oceánico. El storyboard presenta ese contenido integrado como la medida más directa del desequilibrio energético planetario. La interpretación se apoya en que el océano absorbe más del 90 % del calor adicional retenido por el efecto invernadero. La dependencia explícita es perfil de temperatura → integración en la columna → contenido de calor → indicador del desequilibrio energético. No se especifican en el storyboard la fórmula de integración, densidad, capacidad calorífica ni una referencia térmica, por lo que no se añaden como nodos inventados.
Grupo 4: Grupo 4: Circulación de retorno y transporte geostrófico
Los fondeos del Atlántico subtropical y subpolar observan corrientes y propiedades hidrográficas a distintas profundidades. Los correntímetros miden velocidad local, mientras otros instrumentos miden temperatura, salinidad y presión. Los gradientes de densidad observados permiten inferir el gradiente horizontal de presión; este gradiente queda en equilibrio con la fuerza asociada a la rotación terrestre. Ese equilibrio permite calcular el transporte geostrófico y, con él, el transporte de la circulación de retorno sin medir velocidad en todos los puntos. El storyboard define la dirección causal, pero no entrega una forma funcional cuantitativa.
Grupo 5: Grupo 5: Cambios de masa oceánica por gravimetría
Una misión satelital mide variaciones del campo gravitacional terrestre y las usa para detectar cambios de masa. El observable se expresa con una precisión cercana a un centímetro de agua equivalente. Los cambios inferidos incluyen masa oceánica, masa glaciar y masa almacenada en acuíferos, proporcionando una vía independiente para rastrear el movimiento del agua planetaria. La cadena explícita es variación gravitacional → cambio de masa equivalente → redistribución del agua. El storyboard no especifica el operador de inversión gravimétrica ni la separación matemática entre reservorios.
Grupo 6: Grupo 6: Química carbonatada e intercambio océano-atmósfera
Los cruceros recorren rutas fijas y obtienen perfiles de alta calidad de temperatura, salinidad, oxígeno disuelto, nutrientes, carbono inorgánico disuelto y alcalinidad. El carbono inorgánico disuelto y la alcalinidad alimentan relaciones químicas establecidas que permiten calcular acidez y presión parcial oceánica de CO2. La diferencia entre la presión parcial oceánica y la atmosférica determina dirección y magnitud del flujo de CO2 océano-atmósfera. Si la presión parcial oceánica es menor, el océano absorbe CO2; si es mayor, lo libera. Esta cadena conecta las observaciones químicas con la acumulación de carbono del sistema climático; el storyboard no especifica las ecuaciones químicas ni una ley cuantitativa de transferencia gaseosa.
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