advección

Adveccin

Laadveccines el transporte en un fluido. El fluido se describe matemticamente para tales procesos como un campo vector, y el material transportado como una concentracin escalar de sustancia, que est presente en el fluido. Un buen ejemplo de adveccin es el transporte de contaminantes o sedimentos en un ro: el movimiento del agua lleva estas impurezas ro abajo. Otra sustancia comnmente advectada es el calor, y aqu el fluido puede ser el agua, el aire, o cualquier otro material fluido que contenga calor. Cualquier sustancia, o propiedad conservada (como el calor) puede ser advectada, de un modo similar, en cualquier fluido.

La adveccin es importante para la formacin de las nubes orogrficas y la precipitacin del agua desde las nubes, como parte del ciclo hidrolgico.

En meteorologa y oceanografa fsica, la adveccin a menudo se refiere al transporte de alguna propiedad de la atmsfera u ocano, como calor, humedad o salinidad. La adveccin meteorolgica u oceanogrfica sigue superficies isobricas y es, por tanto, predominantemente horizontal.

Matemticas de la adveccin

La ecuacin de adveccin es una ecuacin diferencial parcial que gobierna el movimiento de un escalar conservado cuando es advectado por un campo de velocidad conocido. Se deriva usando la ley de conservacin del escalar, junto con el teorema de Gauss, y tomando el lmite infinitesimal.

Quizs la mejor imagen a tener en mente es el transporte de la sal vertida en un ro. Si el ro es al principio de agua dulce y fluye rpidamente, la forma predominante del transporte de la sal en el agua ser advectiva, cuando el flujo de agua en s mismo transportara la sal. Si el ro no estuviera fluyendo, la sal simplemente se dispersara hacia fuera desde su fuente en una manera difusiva, lo cual no es adveccin.

La ecuacin de adveccin no es simple de solucionar numricamente: el sistema es una ecuacin diferencial parcial hiperblica, y el inters tpicamente se centra en soluciones "de choque" discontinuas (que son notoriamente difciles para manejar esquemas numricos).

Incluso en una dimensin espacial y a velocidad constante, el sistema sigue siendo difcil de simular.