Tesis EP Física

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Aplicación de un algoritmo para determinar los frentes oceánicos a las imágenes MODIS de temperatura superficial del mar y clorofila (2004-2005)
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014) Susanibar Zevallos, Jorge Luis; Eche Llenque, José Carlos
El objetivo de este trabajo de tesis es aplicar el algoritmo de Cayula y Cornillon, a fin de determinar frentes oceánicos usando las imágenes de Temperatura superficial del Mar (TSM) y Clorofila (Chl) obtenidas por el satélite MODIS. Este algoritmo se basa en el análisis del gradiente, que es la combinación operacional de algunos algoritmos (Cayula J. F. and P Cornillon , 1995). Asi mismo el algoritmo utiliza un filtro de mediana, para los campos de TSM específicamente. Además este filtro nos permite analizar el espectro de luz solar al incidir sobre una superficie de agua, que sufre una fuerte atenuación, debido a los procesos de absorción y dispersión, para este fenómeno es una respuesta espectral que es significativa en la medida que los niveles de clorofila nos ayuda a identificar la eutrofización y productividad primaria dentro del mar. La ventaja de utilizar las imágenes de TSM y Chl, es que estos campos permiten estudiar y caracterizar el agua de mar. La Chl, se relaciona con las convergencias de las masas de aguas de las desembocaduras de los ríos y el afloramiento costero. La TSM favorece la circulación marina, la cual se origina por el gradiente de densidad y el aumento de calor en la superficie. Asimismo, la TSM y Chl presentan patrones espaciales que nos permite estudiar parámetros derivados como la productividad, bio-productividad, material orgánico disuelto y sedimentos. El área de estudio esta comprendido entre las coordenadas geográficas 74,50º W a 80,30º W de longitud y 10,50º S a 17,50º S de latitud (norte de Huacho hasta el norte de Chala). El período de estudio se realiza para los años 2004 y 2005. Los datos de TSM y Chl, proporcionados por el sensor MODIS, han sido obtenidos gratuitamente de la página web OCEAN COLOR, desde el enlace: http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/. Se han utilizado programas fuentes desarrollados en IDL: “sstmodisbatch.pro” y “chlmodisbatch.pro” para el pre-procesamiento de los productos TSM y Chl del sensor MODIS (Eche Ll, 2009). Para la detección de frentes, se ha utilizado el algorimtmo de Cayula y Cornillon de 2005, aplicado a los datos pre-procesados. Los resultados muestran varios tipos de frentes localizados por aplicación del algoritmo en las imágenes diarias de TSM y Chl, desde el 1ro de enero del 2004 hasta el 31 de diciembre del 2005.
Diseño y calibración de un prototipo de fotómetro solar portátil para el estudio de los aerosoles atmosféricos, usando tecnología LED inversa
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Mota Peña, Thonny Ericson; Eche Llenque, José Carlos
Se propone desarrollar y calibrar un fotómetro solar portátil de bajo costo para el estudio de aerosoles atmosféricos, con fines académicos y de investigación en la Facultad de Ciencias Físicas - UNMSM. Para tal propósito, se tomó como referencia instrumental los fotómetros Calitoo y CIMEL 318-T. Se adopto un diseño de investigación mixto, enfocado en el estudio de los aerosoles del rango espectral visible, debido a la practicidad de los LEDs normales (un solo canal) y LEDs RGB (Blue: 450nm, Green: 455 nm, Red: 545 nm) como fotosensores. En la fase de construcción del instrumento se evalúo el funcionamiento y capacidad de los LEDs para recepcionar la radiación solar en rangos espectrales pequeños, permitiendo ser utilizados como un fotodiodo con un filtro óptico de bajo costo y se utilizó una placa ESP32 para procesar las señales recibidas por los LEDs. El instrumento desarrollado fue calibrado mediante el Método Langley obteniendo coeficientes de correlación mayores a 0.94, dicha calibración se realizó en el Observatorio de Huancayo (12°02’18“ S, 75°19’22“ W y 3350 msnm) - Instituto Geofísico del Perú, en condiciones de un cielo despejado. Se logro obtener un instrumento que puede tomar cuatro medidas instantáneas en diferentes rangos de longitud de onda, con una sensibilidad de 0.0625mV en el rango de +/-2.048V, un ángulo de visión 0.76°, resolución de 16 bits, con un costo de construcción de $ 50 dólares y se logró verificar que es mejor utilizar LEDs de un solo canal como fotosensores que un LED RGB.
Estimación de la evapotranspiración en la localidad de Zurite-Cusco, utilizando métodos de interpolación de datos climatológicos
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Nole Medina, Jorge Luis; Eche Llenque, José Carlos
Compara diferentes métodos de interpolación, como el de Ponderación de Distancia Inversa (IDW en sus siglas en ingles), y Kriging aplicados en la variable meteorológicas de la temperatura del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI) y variables derivadas de la temperatura como la presión real de saturación y presión media de saturación, lo cual resultará en mapas interpolados sobre los cuales se aplicó un método de correlación para determinar su precisión. Seguidamente, se eligió el método más apropiado para proceder a calcular la Evapotranspiración potencial por el método de Pennman-Monteith y multiplicarlo por el coeficiente del cultivo. Se determinaron los coeficientes de calibración para la fecha del 30 de julio del 2019 con los resultados Pennman Monteith y METRIC, para estimar la Evapotranspiración real para la fecha 14 de julio del 2019 a partir de los coeficientes de calibración. El estudio considera la microcuenca Ramuschaka ubicada entre 3500- 3900 m.s.n.m. En este trabajo se considera que la Evapotranspiración es un indicador de la cantidad de agua que demanda la superficie. Este parámetro se evalúa en base a una columna de vapor y transpiración de agua hacia la atmosfera; para la fecha de estimación. Adicionalmente, se ha utilizado los siguientes datos: Imagen del sensor OLI Landsat 8, imagen Sentinel 2A y un modelo de elevación digital ASTERGDEM. Las imágenes digitales se procesaron usando el lenguaje de programación MATLAB y para los procedimientos de interpolación se usó el lenguaje de programación R. Entre los resultados obtenidos se muestra el mapa de Evapotranspiración real promedio para el 14 de julio del 2019, se obtuvieron los mapas de temperatura de ambiente, presión real de saturación y presión media de saturación.
Estimación de la evapotranspiración en los cultivos alrededor del observatorio de Huancayo mediante sensoramiento remoto
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Príncipe Aguirre, Romel Erick; Eche Llenque, José Carlos
Realiza la investigación en los alrededores del observatorio de Huancayo, ubicado en el distrito de Huachac departamento de Junin. Aplica una metodología para la estimación de la evapotranspiración (ET) el cual se basa en el algoritmo METRIC (Mapping Evapotranspiration at High Resolution using Internalized Calibration) desarrollado por la Universidad de Idaho, este modelo estima la ET como un residual del balance de energía mediante imágenes de satélite y datos de estación meteorológica. Para la implementación del algoritmo METRIC se emplea 15 imágenes del sensor OLI (tabla 6.2) y datos de la estacion meteorológica de Huayao (tabla 6.1). Los datos imagen OLI, son sometidos a correcciones atmosféricas mediante Flaash y Tasumi et al. (2007) los cuales seran comparados al obtener los flujos de energía y la ET. Asimismo, se compara la ET obtenida mediante la evapotranspiracion´ de referencia (ETr) con las ecuaciones de Hargreaves–Samani (HS) y FAO Penman–Monteith (PM). Para validar el funcionamiento del algoritmo METRIC en la estimacion de la ET se emplea datos obtenidos mediante la técnica de Eddy covariance. Los resultados obtenidos mostraron que la ET estimada empleando imágenes con corrección Tasumi y la ETr de PM fue la que más se aproxima a la ET observada debido a que mostro un con factor de correlación´ r = 0.66. Asimismo, respecto de los flujos de energía estimado con imágenes, la que más se aproximó al observado fue el flujo de energía neta (Rn) mostrando un r = 0.68, en cambio para en el caso de imágenes con corrección con Flaash se obtiene r = 0.65.
Estudio geofísico por los métodos de refracción sísmica y MASW para el represamiento de las lagunas Chaupicocha, Chinchicocha y Totorapampa La Merced – Churcampa – Huancavelica
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Zevallos Flores, Arturo Santos; Eche Llenque, José Carlos
Muestra las ventajas de los ensayos geofísicos (métodos indirectos) en estudios geotécnicos como el represamiento de lagunas Chaupicocha, Chinchicocha y Totorapampa. Además determina las velocidades de propagación de las ondas P (Vp) y las ondas S (Vs) del subsuelo, mediante los ensayos de refracción sísmica, y los ensayos MASW o Análisis de Ondas Superficiales en Arreglo Multicanal, valores que permiten determinar en forma indirecta los espesores de los estratos del suelo de cimentación de los sectores de estudio.

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