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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo M6 - Transporte Eólico y Sistemas Dunares
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4726
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: Movilización eólica y umbral
¿Cuándo comienza el movimiento eólico de sedimento?
Grupo 2: Grupo 2: Saltación, creación y reptación
¿Cómo se transportan y movilizan los granos una vez superado el umbral?
Grupo 3: Grupo 3: Ley de Bagnold y tasa de transporte
¿Cómo responde la tasa de transporte de arena a la intensidad del viento?
Grupo 4: Grupo 4: Emisión y transporte de polvo mineral
¿Cómo se moviliza el polvo fino y qué consecuencias tiene a escala global?
Grupo 5: Grupo 5: Morfología dunar y régimen de viento
¿Cómo determinan la disponibilidad de arena y la dirección del viento la forma de las dunas?
Grupo 6: Grupo 6: Migración de dunas
¿Cómo depende la velocidad de avance de una duna de su geometría?
Grupo 7: Grupo 7: Vegetación y estabilización dunar
¿Cómo estabiliza la vegetación una duna al modificar el viento cerca del suelo?
ID:1727
Grupo 1: Grupo 1: Movilización eólica y umbral
Descripción
¿Cuándo comienza el movimiento eólico de sedimento?
Pregunta clave: ¿Cuándo comienza el movimiento eólico de sedimento?
El transporte eólico de sedimento es el movimiento de partículas de arena, de limo y de polvo que el propio viento impulsa sobre superficies que carecen de vegetación o que apenas la tienen, como los desiertos, las playas, los campos agrícolas desnudos o las tundras. La saltación es el mecanismo dominante mediante el cual se mueve la arena: los granos se elevan dentro del propio viento en cuanto la tensión de corte que ese viento ejerce sobre la superficie supera el umbral de Shields correspondiente al ambiente eólico, y esos granos describen entonces trayectorias balísticas de apenas unos diez a cien centímetros de altura y de treinta a cien centímetros de longitud, hasta que caen de nuevo sobre la superficie; es precisamente ese impacto al caer el que hace que otros granos vecinos se movilicen a su vez, en lo que se conoce como el proceso de creación. El propio umbral de movilización eólica depende, a su vez, del tamaño del grano: para una arena seca típica de playa o de desierto, ese umbral corresponde a una velocidad de fricción de entre dos y cinco décimas de metro por segundo, lo que equivale, a diez metros de altura sobre la superficie, a un viento de entre cinco y ocho metros por segundo. Las dunas son las estructuras sedimentarias características que produce todo este transporte eólico, y su forma revela las condiciones bajo las que se formaron: las dunas barjanas, con su silueta de media luna, aparecen donde hay poca arena disponible y el viento sopla siempre en la misma dirección; las dunas transversales aparecen en cambio donde la arena es abundante; las dunas longitudinales, también llamadas seif, se alinean con un viento oblicuo; y las dunas estrelladas se forman donde el viento sopla desde múltiples direcciones a lo largo del año.
ID:3885
Grupo 2: Grupo 2: Saltación, creación y reptación
Descripción
¿Cómo se transportan y movilizan los granos una vez superado el umbral?
Pregunta clave: ¿Cómo se transportan y movilizan los granos una vez superado el umbral?
La saltación es el mecanismo dominante mediante el cual se mueve la arena: los granos se elevan dentro del propio viento en cuanto la tensión de corte que ese viento ejerce sobre la superficie supera el umbral de Shields correspondiente al ambiente eólico, y esos granos describen entonces trayectorias balísticas de apenas unos diez a cien centímetros de altura y de treinta a cien centímetros de longitud, hasta que caen de nuevo sobre la superficie; es precisamente ese impacto al caer el que hace que otros granos vecinos se movilicen a su vez, en lo que se conoce como el proceso de creación. La reptación, por su parte, es el movimiento de los granos demasiado pesados como para saltar, granos que en cambio son empujados hacia adelante por el impacto repetido de los granos que sí están saltando sobre ellos. Así, desde el movimiento de partículas con el que arranca este documento hasta esa estabilización por vegetación con la que termina, pasando por la saltación, la ley de Bagnold, el flujo de polvo mineral y las distintas formas de las dunas, el transporte eólico y los sistemas dunares hacen que el propio paisaje árido quede tallado, grano a grano, por la fuerza del viento que lo recorre.
ID:3886
Grupo 3: Grupo 3: Ley de Bagnold y tasa de transporte
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¿Cómo responde la tasa de transporte de arena a la intensidad del viento?
Pregunta clave: ¿Cómo responde la tasa de transporte de arena a la intensidad del viento?
El transporte eólico de sedimento es el movimiento de partículas de arena, de limo y de polvo que el propio viento impulsa sobre superficies que carecen de vegetación o que apenas la tienen, como los desiertos, las playas, los campos agrícolas desnudos o las tundras. La tasa de transporte eólico de arena que describe la ley de Bagnold es proporcional al cubo de la velocidad de fricción que el viento alcanza por encima de ese mismo umbral de movilización, de modo que pequeños aumentos en esa velocidad de fricción se traducen en aumentos mucho mayores en la cantidad de arena transportada. Las dunas son las estructuras sedimentarias características que produce todo este transporte eólico, y su forma revela las condiciones bajo las que se formaron: las dunas barjanas, con su silueta de media luna, aparecen donde hay poca arena disponible y el viento sopla siempre en la misma dirección; las dunas transversales aparecen en cambio donde la arena es abundante; las dunas longitudinales, también llamadas seif, se alinean con un viento oblicuo; y las dunas estrelladas se forman donde el viento sopla desde múltiples direcciones a lo largo del año. Así, desde el movimiento de partículas con el que arranca este documento hasta esa estabilización por vegetación con la que termina, pasando por la saltación, la ley de Bagnold, el flujo de polvo mineral y las distintas formas de las dunas, el transporte eólico y los sistemas dunares hacen que el propio paisaje árido quede tallado, grano a grano, por la fuerza del viento que lo recorre.
ID:3887
Grupo 4: Grupo 4: Emisión y transporte de polvo mineral
Descripción
¿Cómo se moviliza el polvo fino y qué consecuencias tiene a escala global?
Pregunta clave: ¿Cómo se moviliza el polvo fino y qué consecuencias tiene a escala global?
El transporte eólico de sedimento es el movimiento de partículas de arena, de limo y de polvo que el propio viento impulsa sobre superficies que carecen de vegetación o que apenas la tienen, como los desiertos, las playas, los campos agrícolas desnudos o las tundras. El flujo de polvo mineral, formado por partículas menores a los setenta micrómetros de diámetro, tiene una importancia que se extiende a escala global: el desierto del Sahara, por sí solo, emite cada año entre cuatrocientos y dos mil teragramos de polvo, un polvo que termina fertilizando tanto a la selva amazónica como al océano Atlántico con el hierro y el fósforo que ese mismo polvo transporta consigo. Las dunas son las estructuras sedimentarias características que produce todo este transporte eólico, y su forma revela las condiciones bajo las que se formaron: las dunas barjanas, con su silueta de media luna, aparecen donde hay poca arena disponible y el viento sopla siempre en la misma dirección; las dunas transversales aparecen en cambio donde la arena es abundante; las dunas longitudinales, también llamadas seif, se alinean con un viento oblicuo; y las dunas estrelladas se forman donde el viento sopla desde múltiples direcciones a lo largo del año. Así, desde el movimiento de partículas con el que arranca este documento hasta esa estabilización por vegetación con la que termina, pasando por la saltación, la ley de Bagnold, el flujo de polvo mineral y las distintas formas de las dunas, el transporte eólico y los sistemas dunares hacen que el propio paisaje árido quede tallado, grano a grano, por la fuerza del viento que lo recorre.
ID:3888
Grupo 5: Grupo 5: Morfología dunar y régimen de viento
Descripción
¿Cómo determinan la disponibilidad de arena y la dirección del viento la forma de las dunas?
Pregunta clave: ¿Cómo determinan la disponibilidad de arena y la dirección del viento la forma de las dunas?
El transporte eólico de sedimento es el movimiento de partículas de arena, de limo y de polvo que el propio viento impulsa sobre superficies que carecen de vegetación o que apenas la tienen, como los desiertos, las playas, los campos agrícolas desnudos o las tundras. El propio umbral de movilización eólica depende, a su vez, del tamaño del grano: para una arena seca típica de playa o de desierto, ese umbral corresponde a una velocidad de fricción de entre dos y cinco décimas de metro por segundo, lo que equivale, a diez metros de altura sobre la superficie, a un viento de entre cinco y ocho metros por segundo. Las dunas son las estructuras sedimentarias características que produce todo este transporte eólico, y su forma revela las condiciones bajo las que se formaron: las dunas barjanas, con su silueta de media luna, aparecen donde hay poca arena disponible y el viento sopla siempre en la misma dirección; las dunas transversales aparecen en cambio donde la arena es abundante; las dunas longitudinales, también llamadas seif, se alinean con un viento oblicuo; y las dunas estrelladas se forman donde el viento sopla desde múltiples direcciones a lo largo del año. Así, desde el movimiento de partículas con el que arranca este documento hasta esa estabilización por vegetación con la que termina, pasando por la saltación, la ley de Bagnold, el flujo de polvo mineral y las distintas formas de las dunas, el transporte eólico y los sistemas dunares hacen que el propio paisaje árido quede tallado, grano a grano, por la fuerza del viento que lo recorre.
ID:3889
Grupo 6: Grupo 6: Migración de dunas
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¿Cómo depende la velocidad de avance de una duna de su geometría?
Pregunta clave: ¿Cómo depende la velocidad de avance de una duna de su geometría?
Las dunas son las estructuras sedimentarias características que produce todo este transporte eólico, y su forma revela las condiciones bajo las que se formaron: las dunas barjanas, con su silueta de media luna, aparecen donde hay poca arena disponible y el viento sopla siempre en la misma dirección; las dunas transversales aparecen en cambio donde la arena es abundante; las dunas longitudinales, también llamadas seif, se alinean con un viento oblicuo; y las dunas estrelladas se forman donde el viento sopla desde múltiples direcciones a lo largo del año. El comportamiento esperado de todo este sistema incluye una velocidad de avance de la duna que resulta inversamente proporcional a su propia altura, de modo que las dunas más bajas se desplazan más rápido que las dunas altas; incluye también la estabilización de una duna por parte de la vegetación, algo que ocurre en cuanto la cubierta vegetal llega a cubrir entre un quince y un veinte por ciento de la superficie de esa duna, porque esa misma cobertura hace que la velocidad del viento cerca del suelo caiga por debajo del umbral de movilización. Así, desde el movimiento de partículas con el que arranca este documento hasta esa estabilización por vegetación con la que termina, pasando por la saltación, la ley de Bagnold, el flujo de polvo mineral y las distintas formas de las dunas, el transporte eólico y los sistemas dunares hacen que el propio paisaje árido quede tallado, grano a grano, por la fuerza del viento que lo recorre.
ID:3890
Grupo 7: Grupo 7: Vegetación y estabilización dunar
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¿Cómo estabiliza la vegetación una duna al modificar el viento cerca del suelo?
Pregunta clave: ¿Cómo estabiliza la vegetación una duna al modificar el viento cerca del suelo?
El transporte eólico de sedimento es el movimiento de partículas de arena, de limo y de polvo que el propio viento impulsa sobre superficies que carecen de vegetación o que apenas la tienen, como los desiertos, las playas, los campos agrícolas desnudos o las tundras. El propio umbral de movilización eólica depende, a su vez, del tamaño del grano: para una arena seca típica de playa o de desierto, ese umbral corresponde a una velocidad de fricción de entre dos y cinco décimas de metro por segundo, lo que equivale, a diez metros de altura sobre la superficie, a un viento de entre cinco y ocho metros por segundo. El comportamiento esperado de todo este sistema incluye una velocidad de avance de la duna que resulta inversamente proporcional a su propia altura, de modo que las dunas más bajas se desplazan más rápido que las dunas altas; incluye también la estabilización de una duna por parte de la vegetación, algo que ocurre en cuanto la cubierta vegetal llega a cubrir entre un quince y un veinte por ciento de la superficie de esa duna, porque esa misma cobertura hace que la velocidad del viento cerca del suelo caiga por debajo del umbral de movilización. Así, desde el movimiento de partículas con el que arranca este documento hasta esa estabilización por vegetación con la que termina, pasando por la saltación, la ley de Bagnold, el flujo de polvo mineral y las distintas formas de las dunas, el transporte eólico y los sistemas dunares hacen que el propio paisaje árido quede tallado, grano a grano, por la fuerza del viento que lo recorre.
ID:3891