Institutional Repository CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada)
Not a member yet
3894 research outputs found
Sort by
Implementation of prey-predator models in swarms of mobile robots
No full textLa relación presa-depredador corresponde a un sistema dinámico natural con muchas variables. Por años, la comunidad científica ha volcado sus esfuerzos para identificar las reglas que la componen y rigen, y basados en los estudios de diferentes interacciones entre especies se han elaborado algunos modelos matemáticos para esta relación. Entre los más citados se encuentra el modelo Lotka-Volterra. En este trabajo de tesis, se utilizan algunas modificaciones de este modelo para construir algoritmos por medio de máquinas de estados finitos, con el fin de reproducir este comportamiento natural en un grupo de robots móviles de bajo costo. El objetivo principal es observar el efecto del desplazamiento de los individuos en el comportamiento de las poblaciones al agregar la competencia intraespecífica a las reglas de interacción y confirmar la presencia de caos. La implementación y eficacia de los algoritmos propuestos son puesto a prueba mediante los softwares de simulación V-Rep y MATLAB.The prey-predator relationship corresponds to a natural dynamic system with many variables. For years, the scientific community has turned its efforts to identify the rules that compose and govern it, and based on studies of different interactions between species, some mathematical models have been developed for this relationship. Among the most cited is the Lotka-Volterra model. In this thesis work, some modifications of this model are used to build algorithms by means of finite state machines, in order to reproduce this natural behavior in a group of low-cost mobile robots. The main objective is to observe the effect of the displacement of individuals on the behavior of populations by adding instraspecific competition to the interaction rules, and confirm the presence of chaos. The implementation and efficacy of the proposed algorithms are tested by using V-REP and MATLAB simulation software
Three-dimensional modelling of gravity and aeromagnetic data from Los Tuxtlas volcanic field, Veracruz, Mexico
No full textEl Campo Volcánico Los Tuxtlas (CVLT), enclavado sobre la planicie costera del Golfo de México al sur del estado de Veracruz, está constituido por cuatro edificios volcánicos de composición mayormente alcalina: San Martín Tuxtla (SMT), San Martín Pajapan (SMP), Santa Marta (SM) y el Cerro El Vigía (CEV), además de numerosos conos de escoria y mares. La datación de las rocas volcánicas del campo ha permitido inferir que la actividad volcánica en esta región inició hace aproximadamente 7 Ma. Y la última erupción reportada fue la del volcán SMT en 1793. El campo volcánico está limitado hacia el norte por el Golfo de México, al este por la Cuenca Salina del Istmo y al oeste y sur por la Cuenca de Veracruz. Esta última se ha clasificado como cuenca de antepaís, en la cual se depositaron secuencias sedimentarias del Jurásico al Cuaternario. Se infirió la estructura cortical en esta región mediante la modelación inversa lineal de datos gravimétricos y aeromagnéticos. El modelo de densidades obtenido sugiere que las cuencas sedimentarias que rodean al campo volcánico alcanzan una profundidad de al menos 8 km en su zona más profunda, muestran continuidad hacia la región marina y presentan una disminución de espesor hacia el suroeste y sureste. Asimismo, el modelo de densidades muestra cuerpos anómalos (~2.76 3 ⁄ ) subyaciendo las zonas central y oriental del campo. El modelo magnético muestra la presencia de un cuerpo con alta susceptibilidad magnética (0.023 a 0.1 SI) y de gran volumen que se extiende hasta un profundidad de entre 10 y 15 km bajo los volcanes SM y SMP, así como una estructura estrecha y alargada en una dirección coincidente con el sistema de fracturas con rumbo NW-SE en la zona central del campo, lo cual sugiere la presencia de un vulcanismo fisural asociado a la distribución lineal de conos de escoria encontrados en el área. Al occidente, se encontraron regiones de menor volumen y susceptibilidad magnética (0.023 a 0.05 SI) bajo el CEV, así como una región magnetizada, aplanada y somera al noroeste del Vigía, donde la topografía muestra pocos rasgos prominentes. Resalta la ausencia de cuerpos intensamente magnetizados bajo el volcán SMT y los numerosos aparatos volcánicos situados sobre sus pendientes.The Los Tuxtlas Volcanic Field (LTVF), located on the coastal plains of the Gulf of Mexico in southern Veracruz State, México, is made up of four volcanic edifices of mostly alkaline composition: San Martín Tuxtla (SMT), San Martín Pajapan (SMP), Santa Marta (SM) and the Cerro El Vigía (CEV), in addition to numerous cinder cones and maars. Dating of the volcanic rocks of this field has allowed to infer that the volcanic activity in this region began nearly 7 Ma. The last eruption being that of the SMT volcano in 1793. To the north, the LTVF is bounded by the Gulf of México, to the east by the Salina del Istmo Basin and to the west and south by the Veracruz Basin. The latter has been classified as a foreland basin in which sedimentary sequences from Jurassic to Quaternary were deposited. We inferred the crustal structure in this region from the inverse modelling of gravity and aeromagnetic data. The obtained density model suggests that the sedimentary basins that surround the volcanic field reach a depth of at least 8 km in their deepest zones, as well as anomalous bodies (~2.76 3 ⁄ ) underlying the central and eastern zones of the LTVF. The obtained magnetic model shows the presence of a high magnetic susceptibility (0.023 to 0.1 SI) and voluminous structure that extends up to between 10 and 15 km in depth beneath SM and SMP volcanoes, in addition to an elongated one aligned with the NW-SE fracture zone in central LTVF, this suggests the presence of fissure volcanism associated with the linear cinder cone distribution in the area. In the western part of the field, we found structures with lower magnetic susceptibilities (0.023 to 0.05 SI) and less voluminous in comparison to the eastern bodies; a sphere-like body underlying the CEV volcano, as well as a shallow, flattened region to the northwest of the CEV, where topography shows very few prominent features. Highlights the absence of intensely magnetized bodies beneath SMT volcano and the numerous volcanic formations situated on its slopes
Effect of irradiance on the biochemical composition of diatoms Amphora helenensis and Nitzschia thermalis f. curta
No full textEn las microalgas, la alteración de factores ambientales como la irradiancia influye en el proceso de la fotosíntesis, modifica el crecimiento y metabolismo de las células y produce cambio en la composición bioquímica. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la irradiancia en el crecimiento y la composición bioquímica de las diatomeas Nitzschia thermalis f. curta y Amphora helenensis. Se realizaron cultivos monoespecíficos de cada especie de diatomea y se mantuvieron por triplicado con cinco niveles de irradiancia (50, 100, 150, 200 y 250 µmol m–2 s–1). Durante la fase exponencial y estacionaria, se evaluó el crecimiento, la composición bioquímica a través de métodos espectrofotométricos, la actividad fotosintética por fluorescencia de la clorofila y la composición de ácidos grasos por cromatografía de gases. En N. thermalis f. curta la tasa de crecimiento incrementó en los mayores valores de irradiancias y durante la fase exponencial aumentó el peso orgánico. Para N. thermalis f. curta la irradiancia de 200 μmol m-2 s-1 produjo los mayores contenidos de proteínas en la fase estacionaria, mientras que los mayores contenidos de los carbohidratos y lípidos se presentaron durante la fase exponencial. El contenido de clorofila a y c de N. thermalis f. curta incrementaron en las bajas irradiancias en la fase estacionaria, mientras que el contenido de carotenos aumentó con las altas irradiancias en la fase estacionaria. Para N. thermalis f. curta los mayores valores de la eficiencia fotosintética (α) se encontraron en la irradiancia de 50 µmol m– 2 s– 1, para el índice de saturación lumínica (IK) en 250 µmol m– 2 s– 1 y para la tasa máxima de transporte de electrones (ETRmax) en 200 y 250 µmol m– 2 s– 1. En los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) para N. thermalis f. curta el ácido graso más abundante fue el ácido eicosapentaenoico (EPA) que incrementó su contenido en la fase estacionaria, sin embargo, no hubo diferencias por efecto de la irradiancia. Para A. helenensis los bajos valores de irradiancia incrementaron la densidad celular y la tasa de crecimiento, sin embargo, el peso seco orgánico no se modificó por efecto de la irradiancia, pero si se incrementó en la fase estacionaria. En A. helenensis en la fase estacionaria se incrementó el contenido de proteínas en irradiancias de 50 y 150 µmol m–2 s–1, mientras que el contenido de carbohidratos aumentó en la irradiancia de 100 µmol m–2 s–1 en la fase exponencial y el contenido de lípidosIn microalgae, the alteration of environmental factors such as irradiance influences the photosynthesis process, modify the growth and metabolism of cells and changes the biochemical composition. this research had the objective of evaluating the effect of irradiance on the growth and biochemical composition of the diatoms Nitzschia thermalis f. curta and Amphora helenensis. Monospecific cultures of each diatom species were maintained in triplicate withijn five irradiance levels (50, 100, 150, 200, and 250 µmol m–2 s–1). During the exponential and stationary growth phase, the biochemical composition was evaluated through spectrophotometric methods, photosynthetic activity by fluorescence of chlorophyll, and fatty acid composition by gas chromatography. In N. thermalis f. curta, the higher irradiances levels increased the growth rate and, in the exponential phase, the organic weight increase. For N. thermalis f. curta the irradiance of 200 μmol m-2 s-1 produced the highest protein contents in the stationary growth phase, while carbohydrates and lipids contents were higher at the exponential growth phase. The chlorophyll a and c contents of N. thermalis f. curta increased in the low irradiances in the stationary growth phase, while the carotene content increased with the high irradiances in the stationary growth phase. For N. thermalis f. curta the highest photosynthetic efficiency (α) values were in the in 50 µmol m– 2 s– 1, for light saturation index (Ik) in 250 µmol m– 2 s– 1, and for maximum electron transport rate (ETRmax) in 200 and 250 µmol m– 2 s– 1. In polyunsaturated fatty acids (PUFAs) for N. thermalis f. curta the most abundant fatty acid was ecoicasapentaenoic acid (EPA), which increased its content in the stationary growth phase; however, no differences were obtained due to the effect of irradiance. For A. helenensis, the low irradiance values increased the cell density and the growth rate; however, the organic dry weight did not change due to the irradiance level used, but it did increase in the stationary growth phase. In A. helenensis, at the stationary growth phase produced an increase in proteins content at 50 and 150 µmol m –2 s –1; while carbohydrates content increased at 100 µmol m – 2 s – 1 at exponential growth phase, and the lipids content increased at irradiance levels of 150 µmol m -2 s-1 in the exponential growth phase. For A. helenensis, the content of chlorophyll a and carotenes increased at low irradiances in the stationary gro
Molecular evolution of unihemispheric sleep in Cetaceans and Pinnipeds: a comparative genomics approach
No full textEl sueño unihemisférico de onda corta es muy inusual en vertebrados, y se caracteriza por la presencia de ciclos NREM y ausencia de REM. Este sueño solo está presente de manera obligada en Cetáceos y de manera facultativa en algunos Pinnípedos y otros grupos de organismos. Sobre el sueño unihemisférico se conoce el funcionamiento fisiológico y las diferencias con el sueño bihemisférico, sin embargo, existen interrogantes acerca de su origen, evolución y base genética. El objetivo de este trabajo fue identificar los genes reguladores del sueño unihemisférico en Cetáceos y Pinnípedos mediante genómica comparativa. Para ello se identificaron los genes ortólogos relacionados con procesos del sueño compartidos entre Cetáceos y Pinnnipedos, se llevó a cabo una reconciliación del árbol de genes relacionados con el sueño y el árbol filogenéticos de mamíferos lo que permitió identificar los genes relacionados al sueño unihemisférico. Además, se evaluó la tasa de selección de esos genes en ramas clave del árbol evolutivo y se infirió su estado ancestral distintos puntos de la historia evolutiva. La reconciliación de árboles de genes con el árbol de especies demostró que entre los posibles genes reguladores del sueño unihemisférico están CASP1 en Cetáceos y PER3 en Cetáceos y Otáridos. CASP1 es importante por su función en la ruta metabólica de los ciclos NREM de Cetáceos, que requieren de una mayor influencia de este gen para regular sus ciclos. Para PER3 se demostró que existe un patrón de selección que beneficia a los homocigotos en Pinnípedos, es posible que la selección que actúa sobre este gen les haya conferido la adaptación a los primeros Pinnípedos y a los Otáridos para poder mantenerse en sueño NREM. Las reconstrucciones del estado ancestral de estos genes demostraron que existen sustituciones de aminoácidos particulares en CASP1 de Cetáceos desde su último ancestro común y sustituciones de aminoácidos particulares en PER3 de Pinnípedos y una pérdida de 7 aminoácidos en Phócidos. Estos resultados sugieren que PER3 es un gen que influencia el sueño unihemisférico en Cetáceos y en Otáridos y que CASP1 es el posible responsable de que los Cetáceos presenten el sueño unihemisférico de manera obligada. Futuros estudios enfocados en estas proteínas permitirán evidenciar las características estructurales que les confieren estas similitudes y diferencias en el sueño unihemisférico, así como las diferentes ventajas adaptativas que estas ...Short-wave unihemispheric sleep is very unusual in vertebrates, characterized by the presence of NREM cycles and the absence of REM. This type of sleep is obligatory in Cetaceans and facultative in some Pinnipeds and other groups of organisms. Regarding unihemispheric sleep in these species, the physiological functioning and differences with bihemispheric sleep are known, however, there are questions about its origin, evolution and genetic basis. The objective of this study was to identify unihemispheric sleep regulatory genes in Cetaceans and Pinnipeds using comparative genomics. The orthologous genes related to sleep processes and shared between these two groups of organisms were identified, a reconciliation of the tree of genes related to sleep and species tree of Cetaceans and Pinnipeds was carried out to identify those related to unihemispheric sleep. The selection rate of these genes in key branches of the evolutionary tree was evaluated and their ancestral sequence was inferred at different points in evolutionary history. The reconciliation of gene trees with the species tree showed that the possible unihemispheric sleep regulatory genes are CASP1 in Cetaceans and PER3 in Cetaceans and Otharids. CASP1 was only observed in Cetaceans and due to its function in the metabolic pathway of the NREM cycles, these species require a greater influence of this gene to regulate these cycles. For PER3 there is a selection pattern that benefits homozygosity in Pinnipeds. Therefore, it is possible that the selection that acts on this gene has conferred adaptation to the first Pinnipeds and Otharids to be able to stay in NREM sleep. The ancestral gene reconstruction of CASP1 revealed derived amino acid substitutions in Cetaceans inherited from their last common ancestor. Likewise, derived amino acid substitutions were identified in Pinniped PER3 and 7 aminoacid deletions in Phocids. These results suggest that PER3 is a gene that influences unihemispheric sleep in Cetaceans and Otharids and that CASP1 is possibly responsible for the fact that Cetaceans present obligatory unihemispheric sleep. Future studies focused on these proteins could allow to demonstrate the structural characteristics that these similarities and differences confer on them in unihemispheric sleep, as well as the different adaptive advantages that these proteins could give them and if there is a molecular evolutionary convergence
Synthesis and characterization of NiMoW-S nanocubes for 3-methyl-thiophene hydrodesulfurization
No full textEn este trabajo se investigaron catalizadores másicos de NiMoS y el efecto de incluir tungsteno por diferentes vías para obtener catalizadores trimetálicos. Se prepararon los catalizadores NiMoS por síntesis hidrotermal obteniendo cubos de tamaños nanométricos. La inclusión del W se realizó por medio de dos metodologías: En la primera se incluyó el W durante la síntesis hidrotermal, generando que los nanocubos tuvieran el W dentro de la estructura, mientras que en la segunda metodología se adicionó el W por medio de impregnación. En ambos casos se añadieron 1%, 2% y 3% en peso de tungsteno. Los resultados obtenidos por difracción de rayos-X mostraron la presencia de fases cristalinas relacionadas con NiS1.97 (~NiS2), Mo2S3, MoS2 y fases mixtas como Ni2.5Mo6S6.7 entre otras. Sin embargo, no se detectaron picos de difracción relacionados con alguna fase de W. Los resultados de microscopía electrónica de barrido permitieron comprobar que los catalizadores NiMoWS con morfología nanocúbica fueron sintetizados satisfactoriamente. Además, se detectó una funcionalidad del tamaño de las nanoestructuras con la cantidad de W adicionado. Los resultados de fisisorción de N2 mostraron que los nanocubos tienen áreas superficiales muy pequeñas, entre 3 y 9 m2 · g-1. La técnica de reducción con H2 a temperatura programada reveló que cuando el W se encuentra presente, ya sea dentro o fuera de la estructura los materiales son menos reducibles. En cuanto a la actividad catalítica todos los materiales fueron activos en la reacción de hidrodesulfuración de 3-metiltiofeno con una tendencia de más del 90% hacia la desulfuración directa. El material con el mejor comportamiento catalítico resultó ser el sintetizado por el método hidrotermal en el que se incluyó 1% de W en peso (nC-1-H).This thesis studied self-supported NiMoS catalysts and the effect of including tungsten by different routes to obtain trimetallic catalysts. NiMoS catalysts were prepared by hydrothermal synthesis to produce cubes of nanometer sizes. The inclusion of W was carried out by employing two methodologies. In one method, W was added during hydrothermal synthesis where W was included inside the structure. For the other method, W was included by impregnation. Weight percentages used of W in both methodologies are: 1%, 2% and 3%. The diffraction patterns resulting of materials showed the presence of the following phases: NiS1.97 (~NiS2), Mo2S3, MoS2, bimetallic phase like Ni2.5Mo6S6.7, and others. However, these diffraction patterns didn’t demonstrate any peak indicating W presence. Besides, with the Scanning Electron Microscopy was verified the formation of nanocubes in all NiMoWS, existing a relationship between amount of tungsten and nanocubes’ size. In addition, N2 Physisorption demonstrated that nanocubes’ surface area was very small, between 3 and 9 m2 · g-1. The presence of tungsten, regarding if tungsten is inside or outside of structure, affects the reducibility of materials, that is to say, the reducibility decrease. It was seen with temperature programmed of reduction. Furthermore, in the catalytic activity, all materials were active and selective in 3-methyltiophene hydrodesulfurization, having a trend higher than 90% toward direct desulfurization. The best catalyst was nC-1-H, that was synthesized by hydrothermal method with 1% wt. W
Gyroscope synchronization
No full textEl avance de la tecnología ha permitido a países en vías de desarrollo colocar nanosatélites en órbita. Controlar el desplazamiento y la orientación, de estos vehículos es crucial para el cumplimiento de las misiones, es por esto que varias técnicas económicas se han desarrollado como respuesta para cumplir los requisitos de volumen y de potencia, para ello se utilizan varios giroscopios que deben operar coordinadamente para lograr un buen comportamiento del sistema. El uso de una estrategia de sincronización robusta es, en consecuencia, de gran importancia. Los giroscopios no son solamente útiles para medir la orientación de algún vehículo u objeto sino que también son capaces de dirigirlo hacia un punto deseado y ser poco sensibles a perturbaciones externas. En este trabajo se presentan diversos tipos de algoritmos sincronizantes; acoplamiento estático, dinámico, además un algoritmo de observación y de sincronización robusta, y sus aplicaciones en diferentes modelos de giroscopios (disco giratorio, rueda de reacción y giroscopio controlador de momento). Los resultados analíticos obtenidos se ilustran mediante simulaciones numéricas. Entre estos algoritmos se encontró que, el acoplamiento dinámico no es superior al acoplamiento estático en sentido de robustez, por lo que, el algoritmo de sincronización robusta demostró ser superior a todos los demás.Advances in technology have enabled developing countries to place nanosatellites in orbit. Since controlling the displacement and orientation of these vehicles is crucial for mission accomplishment, several cost-effective techniques have been developed in response to meet the volume and power requirements using several gyroscopes that must be operated in a coordinated manner to achieve good system performance. The use of a robust synchronization strategy is therefore of great importance. Gyroscopes are not only useful for measuring the orientation of a vehicle or object but are also capable of steering it to a wanted point and are not very sensitive to external disturbances. In this work, several types of synchronizing algorithms are presented: static, dynamic coupling, as well as an observation and robust synchronization algorithm, and their applications in different gyroscope models (rotating disk, reaction wheel and moment-controlling gyroscope). The analytical results obtained are illustrated by numerical simulations. It was found that dynamic coupling is not superior to static coupling in terms of robustness, and the robust synchronization algorithm proved to be superior to all others
Cell carbon content and biomass assessments of dinoflagellates and diatoms in the oceanic ecosystem of the Southern Gulf of Mexico
Get PDFThis study assessed the cell carbon content and biomass for genera of dinoflagellates and diatoms in the oceanic ecosystem of the Southern Gulf of Mexico. Carbon content estimates were based on biovolume calculations derived from linear dimension measurements of individual cells and the approximate geometric body shape of each genus. Then, biomass assessments were performed for both groups in two gulf regions (Perdido and Coatzacoalcos) using these carbon content factors and cell abundances. After four seasonal cruises, 11,817 cells of dinoflagellates and 3,412 cells of diatoms were analyzed. Diverse body shapes and cell sizes were observed among 46 dinoflagellate genera and 37 diatom genera. Nano-cells of dinoflagellates (68% <20 μm) and micro-cells of diatoms (77% 20–200 μm, mostly 50–75 μm) were predominant. According to this cell-size structure, on average, diatoms contained 40% more carbon per cell than dinoflagellates. Contrasting carbon content estimates were observed within the genera of both microalgae. Large carbon averages (>10,000 pg C cell-1) were attributed to Gonyaulacal and some occasional genera of dinoflagellates (e.g., Pyrocystis and Noctiluca) and centric diatoms. In contrast, values up to 3 orders of magnitude lower were found for Peridinial and Gymnodinial dinoflagellates and pennate diatoms. Based on these carbon content estimates, which can be considered representative for most of this oceanic ecosystem, seasonal and regional differences were found in the biomass assessments conducted for these functional groups. Overall, dinoflagellates (mostly low-carbon Gymnodinales) had larger depth-integrated biomass than diatoms (mainly rich-carbon centric forms) within the euphotic zone. An exception to it was the late-summer cruise at the Coatzacoalcos region when a surface bloom of centric diatoms was observed in stations influenced by river runoff. This work contributes useful reference information for future ecological studies and models for understanding the biogeochemical functioning of this open-ocean ecosystem. © 2021 Linacre et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited
Observations of the vertical structure of the Campeche cyclone from glider data
No full textLa estructura vertical termohalina y el campo de velocidades asociados al ciclón de Campeche (CCE) se estudió a partir de datos de glider obtenidos en tres misiones diferentes: misión 10 (M010, primavera), misión 13 (M013, otoño), y misión 17 (M017, primavera). Además, se utilizaron datos de altimetría satelital y un método de detección de remolinos para estudiar la variabilidad superficial de la posición, el tamaño, e intensidad del CCE. Los datos de altimetría indicaron que el CCE presenta una variabilidad estacional, siendo más frecuente en otoño, y menos frecuente en verano. Por otro lado, con los datos de temperatura y salinidad obtenidos con los gliders, se calcularon la temperatura conservativa (Θ) y salinidad absoluta (SA). Las observaciones mostraron que la distribución vertical termohalina asociada al CCE fue distinta en cada misión. La anomalía mínima de Θ fue de -7.87 ◦C a los ∼ 157 m de profundidad, y la anomalía mínima de SA -0.86 gkg−1 a los ∼ 193 m, ambos mínimos de anomalías se observaron en la M010. Por otro lado el valor máximo de velocidad geostrófica (Ug) fue 1.02 m/s a los ∼ 31 m en la M013. En general, los máximos absolutos de anomalías de Θ, SA, y Ug de la M010 se encontraron ∼ 100 m más someros que en la M013 y la M017. Con los perfiles de Θ y SA se analizaron las masas de agua presentes en el CCE durante cada misión. En la M010 se observó en superfice Agua superficial del Caribe (CSW) erosianada, y Agua Común del Golfo (GCW) hasta los 150 m. Mientras que en la M013 el CCE presentó CSW, y alrededor de los 200 m se encontró Agua Subtropical Subsuperficial del Atlántico Norte (NASUW). Por otro lado el CCE de la M017 presentó NASUW erosionada, precursora de la GCW. Estos resultados, nos sugirieron investigar el posible origen de cada CCE muestreado, por lo que, encuadrando los datos de altimetría y de gliders se identificaron dos estructuras verticales termohalinas del CCE distintas: (i) CCE de origen local con masas de agua del oeste (GCW), y (ii) CCE de origen remoto, con masas de agua del este del golfo (NASUW). El CCE de origen remoto se debió al arribo de un remolino frontal de la Corriente del Lazo (LCFE) y su interacción con otros ciclones presentes en la bahía de Campeche (BC). Hasta la fecha, no se había reportado la llegada de un LCFE a la BC, y que este pudiese influenciar en laestructura vertical termohalina del CCE, destacando así la posible contribución de los LCFEs en la distribución de calor y sal en el suroeste ...The vertical thermohaline structure and velocity field associated with the Campeche cyclone (CCE) was studied from glider data obtained in three different missions: mission 10 (M010, spring), mission 13 (M013, fall), and mission 17 (M017, spring). In addition, satellite altimetry data a d an eddies detection algoritm were used to study the surface variability of the position, size, and intensity of the CCE. The altimetry data indicated that CCE presents seasonal variability, being more frequent in autumn, and less frequent in summer. On the other hand, with the temperature and salinity data obtained with the gliders, we calculated the conservative temperature (Θ) and absolute salinity (SA). The observations showed that the vertical thermohaline distribution associated with the CCE was different in each mission. The minimum anomaly of Θ was -7.87 ◦C at ∼ 157 m depth, and the minimum anomaly of SA was -0.86 gkg−1 at ∼ 193 m, both minimum anomalies were observed in M010. On the other hand, the maximum value of geostrophic velocity (Ug) was 1.02 m/s at ∼ 31 m in M013. In general, the absolute maxima of anomalies of Θ, SA, and Ug in M010 were found ∼ 100 m shallower than in M013 and M017. We analyzed the water masses present in the CCE during each mission, using profiles of Θ and SA. At M010, we observed Caribbean Surface Water remnant (CSW) and Gulf Common Water (GCW) up to 150 m. While in
M013 the CCE presented CSW, and around 200 m we found Subtropical Subsurface Water of the North Atlantic (NASUW). On the other hand, the CCE of M017 presented NASUW remnant, a precursor to GCW. These results suggested that we investigate the possible origin of each sampled CCE, therefore, framing the altimetry and glider data, two different vertical thermohaline structures of the CCE were identified: (i) CCE of local origin with western water masses (GCW), and (ii) CCE of remote origin, with water masses of the east of the gulf (NASUW). The CCE of remote origin was due to the arrival of a frontal eddy of the Loop Current (LCFE) and its interaction with other cyclones present in the Bay of Campeche (BC). To date, the arrival of an LCFE to the BC has not been reported, and how this could influence the thermohaline vertical structure of the CCE, thus highlighting the possible contribution of the LCFEs in the distribution of heat and salt in the southwest of the Gulf of Mexico
Reframing the magnetotelluric phase tensor for monitoring purposes: application to the Cerro Prieto geothermal field
No full textEl método magnetotelúrico se viene utilizando cada vez más para monitorear cambios en la distribución de la resistividad eléctrica en el subsuelo. Uno de los parámetros preferidos para este fin es la dirección de rumbo, la cual se deriva de la impedancia superficial observada y es muy sensible a cambios en la dirección del flujo de corriente eléctrica en el subsuelo. El método más utilizado para estimar los cambios en el rumbo es la fórmula que se obtiene del tensor de fase porque éste es inmune a las distorsiones galvánicas. Sin embargo, es bien conocido que esta fórmula es inestable para datos con ruido, lo que limita su aplicación para propósitos de monitoreo de cambios temporales, porque en general esto implica la comparación entre dos o más conjuntos de datos muy similares. Uno de los problemas es que el ruido provoca que la distribución de las estimaciones se disperse en los cuatro cuadrantes. Esto se puede manejar acotando todos los valores a un solo cuadrante. Esto se justifica en esta tesis mostrando que la fórmula exacta obtenida del tensor de fase para el rumbo es a la vez una fórmula de mínimos cuadrados. Se muestra que esto es equivalente a definir funciones objetivo para la matriz de valores propios y a seleccionar los mínimos numéricamente. En contraste a la fórmula analítica, el método numérico se puede generalizar para calcular rumbos utilizando cualquier número de periodos, permitiendo el cálculo de compromisos entre variancia y resolución. El método que se propone en esta tesis se ilustra aplicándolo a datos sintéticos y a datos de campo recolectados en una arreglo de monitoreo magnetotelúrico instalado en el Valle de Mexicali, México.The magnetotelluric method is increasingly being used to monitor electrical resistivity changes in the subsurface. One of the preferred parameters derived from the surface impedance is the strike direction, which is very sensitive to changes in the direction of the subsurface electrical current flow. The preferred method for estimating the strike changes is that provided by the phase tensor because it is immune to galvanic distortions. However, it is also a fact that the associated analytic formula is unstable for noisy data, something that limits its applicability for monitoring purposes, because in general, this involves a comparison of two or more very similar data sets. One of the issues is that the noise provokes dispersion of the distribution of estimates between the four quadrants. This can be handled by limiting all values to the same quadrant by adding or subtracting the appropriate amount. This is justified by showing that the analytic formula is also a least squares solution. This is equivalent to define penalty functions for the matrix of eigenvalues and then select the minima numerically. Contrary to the analytic formula, the numerical approach can be generalized to compute strikes using windows of any number of periods, thus providing tradeoffs between variance and resolution. The performance of the proposed approach is illustrated by its application to synthetic data and to real data from a monitoring array in the Mexicali Valley, México
Characterization of a geothermal system in Ejido Uruapan, B.C. from electrical and audiomagnetotelluric data in 3D
No full textEn la zona del Ejido Uruapan, ubicada en el municipio de Ensenada, Baja California, se reportan manantiales termales con temperaturas en superficie que varían entre 40° y 60°C, por lo que se le considera como una zona con potencial geotérmico. Como primera etapa del programa de exploración geotérmica se decidió realizar un levantamiento de datos geofísicos, en donde se adquirieron 8 perfiles de Corriente Directa (DC) y Polarización Inducida (PI), 7 sondeos audiomagnetotelúricos (AMT) y 4 Transitorios Electromagnéticos (TEM). Los perfiles de DC y PI tienen una longitud de 450 m; se utilizaron los arreglos Dipolo-Dipolo (DD), Wenner (WN) y Schlumberger (SC), con una separación electródica de 10 m. Los sondeos audiomagnetotelúricos se realizaron con dipolos eléctricos de 50 m y las señales fueron grabadas en un rango de frecuencia de 10 Hz a 100 kHz. Los sondeos TEM fueron adquiridos usando una configuración de sistema geotérmico, como son la presencia de estructuras conductoras relacionadas con zonas de alteración hidrotermal, zonas de resistividades intermedias que podrían correlacionarse con el reservorio geotérmico y estructuras de alta resistividad que se asocian al basamento. Además, se identificaron las estructuras geológicas que controlan el movimiento de los fluidos geotérmicos en el Ejido Uruapan y la cual se asocia al sistema de falla de Agua Blanca.In the area of Ejido Uruapan, located in the municipality of Ensenada, Baja California, there have been reported thermal springs with surface temperatures that vary between 40 ° and 60 ° C, which is why it is considered an area with geothermal potential. As the first stage of the geothermal exploration program, it was decided to carry out a survey of geophysical data, with 8 profiles of Direct Current (DC) and Induced Polarization (IP), 7 audio magnetotelluric soundings (AMT), and 4 Electromagnetic Transit ( TEM). The DC and IP profiles have a length of 450 m; the arrangements used were Dipole-Dipole (DD), Wenner (WN), and Schlumberger (SC) with an electrode separation of 10 m. The audio agnetotelluric soundings were carried out with 50 m electric dipoles, and the signals were recorded in a frequency range from 10 Hz to 100 kHz. TEM soundings were acquired using a central loop configuration with an effective area of 30 x 30 m2 for the Tx and 100 x 100 m2 for the Rx. First, the 3D inversion of the DC data was performed, as well as the 2D inversion of the IP data. Afterward, the 1D inversion of the TEM data was applied. The inverse models obtained from the TEM data were taken as the basis for performing the static shift correction of the AMT data. Subsequently, the 1D inversion of the corrected AMT data was carried out using the Occam and Marquardt techniques. Lastly, the 3D inversion of the corrected AMT data was performed. Prior to the interpretation, the sensitivity analysis of the parameters of the inverse models obtained was shown. Finally, the inverse models were correlated with the geological information of the study area. In this way, it was concluded that the study area shows characteristic features associated with the elements of a geothermal system, such as the presence of conductive structures related to zones of hydrothermal alteration, zones of intermediate resistivities that could be correlated with the geothermal reservoir, and high resistivity structures that are associated with the basement. In addition, it was identified that the geological structures that control the movement of geothermal fluids are in Ejido Uruapan which are associated with the Agua Blanca fault system