Dinámica marina: variaciones del nivel del mar, mareas, corrientes y oleaje
Resumen
El documento describe la dinámica marina a partir de las variaciones del nivel del mar a largo plazo y sus causas locales y globales. Después explica las mareas meteorológicas y astronómicas, los maremotos o tsunamis, las corrientes generadas por el viento y por gradientes de presión, y el oleaje marino con sus tipos de mar de viento y swell.
Puntos clave
- Las variaciones del nivel del mar de largo plazo pueden ser locales (isostasia, tectónica, glaciares, clima) o globales (distribución de continentes y cuencas, volumen de agua oceánica).
- La marea meteorológica depende de la presión atmosférica y del arrastre del viento sobre la superficie.
- La marea astronómica se debe a las fuerzas gravitatorias y centrífugas generadas por las órbitas de la Tierra, la Luna y el Sol, y se calcula mediante análisis armónico.
- Los tsunamis son ondas largas con periodos entre 1 y 10 minutos, provocadas por movimientos del fondo marino.
- Según el modelo de Ekman, la corriente superficial se desvía 45º a la derecha en el Hemisferio Norte y a la izquierda en el Hemisferio Sur, y la profundidad de resistencia friccional ronda los 100 m.
- El oleaje parcialmente desarrollado está limitado por tiempo o fetch; el totalmente desarrollado está en equilibrio con el viento; el swell puede viajar miles de kilómetros tras cesar el viento.
Dinámica Marina: Variaciones del Nivel del Mar a Largo Plazo
Las variaciones del nivel del mar son fenómenos complejos que pueden clasificarse según su escala temporal y espacial.
Causas de las Variaciones de Largo Plazo
- Variaciones locales en la intersección mar-costa debidas a la isostasia, la tectónica de placas, el peso de los glaciares, etc.
- Variaciones locales por cambios en los patrones climáticos y de circulación oceánica.
- Variaciones globales debidas a la distribución de las masas continentales y las cuencas oceánicas asociadas a la tectónica de placas.
- Variaciones globales debidas a variaciones en el volumen del agua oceánica (glaciares, expansión térmica, aguas continentales, actividad volcánica, impactos de asteroides, etc.).
Mareas
Marea Meteorológica
La marea meteorológica se refiere a las variaciones del nivel del mar causadas por fenómenos atmosféricos.
Causas:
- Presión atmosférica.
- Acción de arrastre del viento sobre la superficie.
- Variación de la presión atmosférica.
Marea Astronómica
La marea astronómica es el resultado de la interacción gravitatoria entre cuerpos celestes.
Causas:
- Fuerzas gravitatorias y centrífugas variables generadas por las órbitas de la Tierra, la Luna y el Sol.
Consecuencia:
Generación de ondas largas asociadas a cada componente orbital, lo que provoca variaciones del nivel del mar y corrientes. Su cálculo se realiza a partir del análisis armónico.
Maremotos (Tsunamis)
Los maremotos, comúnmente conocidos como tsunamis, son ondas oceánicas de gran energía.
Causas:
Movimientos del fondo marino (terremotos, deslizamientos submarinos, erupciones volcánicas, etc.) que se traducen en desplazamientos de las masas de agua.
Consecuencia:
Generación de ondas largas (ondas solitarias, trenes de ondas largas, bores) con periodos entre 1 y 10 minutos.
Corrientes Oceánicas
Corrientes Generadas por el Viento
Estas corrientes son impulsadas por la interacción directa entre la atmósfera y la superficie del océano.
Causas:
Arrastre del viento sobre la superficie del océano.
Consecuencia:
Generación de corrientes, las cuales son desviadas por la acción de la aceleración de Coriolis.
Modelo de Ekman: Resultados
- Desvío en superficie: 45º a la derecha en el Hemisferio Norte (HN), a la izquierda en el Hemisferio Sur (HS).
- La desviación aumenta con la profundidad y la velocidad disminuye.
- A unos 100 m de profundidad, la corriente es opuesta a la de superficie y su intensidad es aproximadamente 1/23 de la superficial. Esta profundidad se conoce como profundidad de resistencia friccional.
- La velocidad media, promediada en vertical, se desvía 90º a la derecha en el HN y a la izquierda en el HS.
Corrientes Generadas por Gradientes de Presión
Estas corrientes surgen de diferencias en la presión hidrostática dentro de la columna de agua.
Causas:
Variaciones de presión bajo la superficie, debidas a cambios en la presión atmosférica, variaciones de densidad y fluctuaciones del nivel del mar.
Oleaje Marino
El oleaje es el movimiento ondulatorio de la superficie del mar, principalmente causado por el viento.
Causas:
La acción del viento sobre la superficie del mar. Bajo un viento constante, el oleaje crece en altura y periodo con el tiempo y la distancia.
Un oleaje en crecimiento, ya sea por el tiempo o limitado por el fetch, se denomina oleaje parcialmente desarrollado.
Un oleaje en equilibrio con el viento se denomina oleaje totalmente desarrollado.
Cuando la velocidad del viento, la duración y el fetch determinan las características del oleaje, este se denomina mar de viento o SEA.
Cuando cesa el viento, el oleaje sigue propagándose a costa de su propia energía y se transforma en mar tendida, mar de fondo o SWELL.
El SWELL puede alcanzar grandes distancias (miles de kilómetros) desde su zona de generación.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué es la profundidad de resistencia friccional en el modelo de Ekman?
Es la profundidad, en torno a 100 m, a la que la corriente es opuesta a la de superficie y tiene aproximadamente 1/23 de su intensidad. El documento la presenta como la profundidad donde la fricción deja de tener efecto significativo.
¿Cuál es la diferencia entre mar de viento y swell?
El mar de viento (SEA) es el oleaje determinado por la velocidad del viento, su duración y el fetch. El swell o mar de fondo es el oleaje que sigue propagándose después de cesar el viento a costa de su energía.
¿Qué causa los maremotos o tsunamis?
Se originan por movimientos del fondo marino, como terremotos, deslizamientos submarinos o erupciones volcánicas, que desplazan masas de agua y generan ondas largas.
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