Ondas, Vientos y Mareas: Fundamentos de la Dinámica Oceánica

Hipótesis de Onda de Airy

  • Agua homogénea e incomprensible
  • Tensión superficial despreciable
  • Efecto Coriolis despreciable
  • Presión en la superficie del mar uniforme y constante
  • Agua de mar carece de viscosidad
  • No existe interacción de oleaje con otro medio marino
  • Fondo del mar constituye límite horizontal fijo e impermeable
  • Amplitud de onda pequeña y forma invariable con el tiempo
  • Las ondas son planas

¿Por qué se produce el viento?

Debido a la distinta cantidad de calor recibido según la latitud por la acción solar, y la rotación de la tierra.

  • Frente: separación de dos masas de aire a distinta temperatura.
  • Viento geostrófico: es el viento que se produce en las capas altas de la atmósfera.
  • Ciclones: remolinos de bajas presiones, tiempo variable y nuboso.
  • Anticiclones: remolinos de altas presiones, tiempo bueno y soleado.

Marea

La marea es un fenómeno puramente astronómico que consiste en la oscilación periódica del nivel del mar.

Implica movimiento de masa de agua: corrientes.

Las fuerzas generadoras de las mareas tienen su origen en la atracción ejercida por el sol y la luna sobre la tierra.

Marea Astronómica

Es un conjunto de movimientos regulares de la superficie del mar debidos a las variaciones de las fuerzas de atracción gravitatoria originadas por los movimientos relativos de los cuerpos celestes, principalmente, los de la luna alrededor de la tierra y de la tierra alrededor del sol.

Este cambio rítmico en la posición del agua produce:

  • Variación de calados.
  • Afección a la propagación del oleaje.
  • Gran movilización de masas de agua.
  • Corrientes.
  • Transporte de material y sustancias y organismos asociados a las aguas.

Marea Meteorológica

La respuesta del nivel del mar debido a las tensiones tangenciales sobre la superficie del agua por la acción del viento y a las variaciones en el campo de la presión atmosférica sobre ella.

Marea Viva

Son las mareas que se producen durante las fases de luna llena y luna nueva.

Marea Muerta

Son las mareas que se producen durante las fases de cuarto creciente y cuarto menguante.

Flujo

Marea creciente.

Reflujo

Marea menguante.

Pleamar

Nivel máximo alcanzado por una marea creciente.

Bajamar

Nivel mínimo alcanzado por una marea bajante.

Amplitud de Marea

Diferencia vertical desde la superficie del agua hasta el plano de reducción de la cota o nivel que se especifique para un instante predeterminado.

Fenómenos en el Tren de Olas

El frente de olas sufre una serie de cambios en dirección, altura y longitud cuando se reduce la profundidad que son:

  • Refracción
  • Difracción
  • Reflexión
  • Peraltamiento
  • Rotura

Refracción

Cambio de altura de ola y dirección de propagación de la misma.

Se da cuando una determinada topografía marina o presencia de corrientes alteran la velocidad y/o la dirección de propagación de los puntos de un frente de ondas respecto de otros.

Peraltamiento

Modificación producida por el cambio gradual de la profundidad en profundidades reducidas o intermedias.

Da lugar a cambios en la altura de ola y en las longitudes de onda pero no en los periodos.

Difracción

Cambio en la dirección de propagación de las olas y divergencia detrás del obstáculo (sumergido o no) que produce la reflexión (cambio en la dirección del oleaje producido por un obstáculo).

Rotura

Es el principal causante de los fenómenos de dinámica litoral.

Incompatibilidad entre propagación y el fondo.

Es el límite por el cual la ola deja de propagarse.

Generación de Oleaje

Las principales áreas de generación de oleaje son aquellas donde soplan los vientos del oeste en las zonas templadas de los dos hemisferios.

Las temperaturas dan origen a las olas NW y SW, a partir de los 40º de latitud.

Fuera de estas regiones hay solo un área importante en la generación de olas: el mar de Arabia.

Los factores que influyen en la generación de oleaje son:

  • La velocidad media del viento.
  • La duración del tiempo en que actúa.
  • La distancia sobre la que ha soplado (fetch).

Peraltamiento (Shoaling)

Producido al reducirse la profundidad. Aumento de la altura de ola, disminución de longitud de onda.

Rotura

Principal causante de los fenómenos de dinámica litoral.

Incompatibilidad entre la propagación y el fondo (profundidad).
Es el límite para el cual la ola deja de propagarse.

Spilling

: descrestado por acción combinada de viento y fondo.
Crestas no muy pronunciadas junto a espuma blanca.
En playas con pendientes suaves.

Plunging

: velocidad orbital de las partículas supera la celeridad de onda. Crestas salientes que descuelgan, también con espuma.
En playas con pendientes intermedias.
Surging: el peralte alcanzado en el shoaling alcanza la inestabilidad.
Las olas ven frenado su movimiento horizontal al romper por las fuertes pendientes del fondo.
Collapsing: intermedio entre plunging y surging.

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