Las Corrientes Marinas 1

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TEMA 04: INGENIERIA DE COSTAS

Introducción

DEDICATORIA

Este trabajo está dedicado a nuestros queridos padres, por brindarnos su apoyo incondicional día a día y al docente por educarnos con esfuerzo y entusiasmo, para lograr nuestros objetivos y agradecer por su dedicación.

1. LAS CORRIENTES MARINAS

INDICE

INTRODUCCIÓN 1. Corrientes Marinas 2. Corrientes Atlánticas 3. Corrientes del Pacífico 4. La Corriente del Golfo 5. ¿Los cambios climáticos influyen en las corrientes marinas? 6. Los fenómenos climáticos de el Niño y La Niña 7. Bibliografía 8. CREANDO EL SISTEMA DE INFORMACIÓN OCEANOGRÁFICA A CARGO DE LA D.H.N.M…………………………………………………………….2

9. OBJETIVO GENERAL………………………………………………………3 10. 3. GENERALIDADES DEL OLEAJE…………………………………………3 11. 4. PARÁMETROS DE CARACTERIZACIÓN……………………………..…3 12. 5. EL OLEAJE Y SUS CARACTERÍSTICAS…………………………....….4 13. 6.

LA ESCALA DE MEDICION DEL OLEAJE………………………………11

14. 7. TIPOS DE OLEAJE…………………………………………………………11 15. OLAS DE OSCILACIÓN……………………………………………………14 16. OLAS DE TRASLACIÓN…………………………………………………..15 17. OLAS SÍSMICAS……………………………………………………………16 18. 8.

LA ESCALA DE MEDICION DEL OLEAJE………………………………17

19. 9. CORRIENTES INDUCIDAS POR EL OLEAJE………………………......18 20. 10.

LAS MAREJADAS O BRAVEZAS……………………………….…..……20

21. RECOMENDACIONES…………………………………..………….…..…22 22.

RECOMENDACIONES…………………………………..………….…..…26

Introducción

Los Océanos son grandes extensiones de agua que rodean y separan los continentes. Cuando su tamaño es menor y su profundidad inferior a los 200m, hablamos de mares. Existen cinco océanos de mayor a menor extensión: Pacífico, Atlántico, Índico, Glacial Ártico y Glacial Antártico. El agua se encuentra en permanente circulación de un lugar a otro del Planeta y por eso hablamos del “ciclo del agua”. Este se inicia cuando el agua de mares, lagos, océanos, etc, se evapora a la atmósfera y más tarde regresa a la superficie en forma de precipitaciones, volviéndose a iniciar el ciclo. Este conocimiento de la dinámica que forma el ciclo del agua, la conocemos todos, pero las grandes masas de agua como son los océanos y mares, tienen su propia dinámica, su propia vida, impulsadas por el constante movimiento al que las someten las corrientes marinas, las mareas y las olas, de modo que los mares y los océanos desempeñan un papel importante y decisivo en la vida de la Tierra, ya que en ellos no solo dio comienzo la vida, sino que también albergan gran cantidad de especies animales, además, son capaces de influir en el clima y son fuente de recursos fundamentales para el sustento de los seres vivos, especialmente de los humanos.

En este pequeño trabajo intentaré saber algo más de esa vida y movimientos que los océanos ocultan y, qué trascendencia tienen para la parte del mundo que está emergida, es decir para la Tierra habitable y sus moradores. IMAGEN 01:

Las corrientes oceánicas son masas de agua que avanzan por las cuencas

oceánicas de los hemisferios Septentrional y Meridional como enormes remolinos

y

con movimientos circulares

durante miles de kilómetros. A

menudo las aguas de las corrientes tienen un color ligeramente distinto al de las aguas circundantes, debido a las diferencias de densidad, temperatura y salinidad, haciendo que la corriente parezca un gran río en el océano. En el siglo XIX, uno de los primeros oceanógrafos,  Matthew Maury, oficial de la marina norteamericana, comparó el flujo de agua en el océano con la circulación de

la sangre en

el

cuerpo

humano.

Escribió que las corrientes son las arterias de todo el Globo, y que distribuyen las aguas calientes

y frías en el mundo. Las corrientes oceánicas mas

conocidas son las de circulación superficial, que alcanzan una profundidad media de 100m, por debajo de la cual están las

corrientes sub

superficiales , a menudo muy veloces, pero con recorridos distintos. IMAGEN 02:

Las corrientes oceánicas son originadas principalmente por la acción del calor del

Sol, el viento y la rotación de la Tierra. En el Ecuador el calor del Sol es mas intenso

y calienta el agua superficial, la cual se hace menos densa por la mayor temperatura y se separa claramente de las aguas frías profundas. Estas aguas ecuatoriales superficiales mas cálidas tienden a dirigirse hacia los polos, donde el agua se enfría y se vuelve más densa, y por tanto más pesada, descendiendo al fondo del océano desde donde se encamina lentamente hacia el Ecuador.

El funcionamiento de estas corrientes viene determinado en gran parte, porque el

Sol calienta la atmósfera de manera diferente en función de la latitud y las consiguientes diferencias de temperatura de la masa de aire generan los vientos. Así, en los trópicos se forman unos vientos constantes, que soplan hacia el Ecuador, donde, al incidir los rayos solares más directamente, calientan más la atmósfera, creándose una zona de calmas ecuatoriales; el aire por encima del mar se calienta, se expande y asciende en altura. Esta expansión crea una zona de bajas presiones. El aire tiende a ir desde las zonas de alta presión hacia las de baja presión, generándose los vientos. Puesto que el aire es mas frío al norte y al sur del Ecuador, los vientos, si no fuera por la rotación constante de la Tierra hacia el este, convergerían en el Ecuador a lo largo de líneas dirigidas de norte a sur y de sur a norte. Todas estas corrientes se pueden clasificar: A).- Como consecuencia de estos movimientos, de donde proviene del tipo de corriente que se desplaza por la masa de agua, la corriente puede ser:

-

Cálida: flujo de las zonas superficiales de los océanos que tiene su origen

en las aguas cálidas de la Zona intertropical y que se dirige, a partir de las costas orientales de los continentes hacia las latitudes medias y altas en dirección contraria a la rotación terrestre: 

Corriente del golfo



Corriente de kuro-shivo



Corriente de Japón



Corriente de Alaska



Corriente ecuatorial norte



Corriente ecuatorial



Corriente ecuatorial sur



Corriente Brasil



Corriente Benguela - Fría: flujo de agua en el interior de los océanos que tiene su origen en las aguas frías de las grandes profundidades de las latitudes medias y altas, en las costas occidentales de los continentes y que se dirigen hacia el Este debido al movimiento de rotación terrestre.



Corriente de Humboldt



Corriente de Benguela



Corriente de Groenlandia Oriental



Corriente de las Malvinas



Corriente de las Canarias





Corriente sudecuatorial



Corriente de Somalia



Corriente del Cabo de Hornos



Corriente de Oyashio



Corriente de California



-

Corriente del monzón noreste

Corriente del Labrador Mixta:

algunas corrientes que surgen en las costas occidentales

de los continentes en las zonas próximas a los trópicos, se desplazan hacia el este como corrientes frías, pero en la medida en que avanzan por océanos más amplios,

se van calentando superficialmente y s e convierten en cálidas, por

ejemplo

la Corriente de Canarias y de Benguela y lo mismo podemos decir de la de California y de la del Perú.

IMAGEN 03:

B).-Otra clasificación puede ser según sus características, es decir según el fenómeno que permite el movimiento: - Corrientes oceánicas: se presentan en forma no periódica, como en el caso

de la Corriente del Golfo; o de tipo periódico largo como las monzonicas, que trasladan grandes masas de agua, afectando la temperatura de la capa superior. - Corrientes de marea: son corrientes periódicas y diurnas que son afectadas

por la atracción lunar - Corrientes de oleaje:  son las que modifican en gran parte el litoral,

mediante las tempestades o huracanes que se asocian al movimiento de las masas. -

Corrientes de turbidez: casi siempre acompañan a otra corriente,

ayudando a su nacimiento y expansión. - Corrientes de densidad:   es la presencia vertical de dos masas de

agua con distinta densidad, la cual produce que la línea isobárica sea oblicua, actuando la fuerza de Coriolis que permite el desplazamiento de una masa sobre la otra.

C).- Según el nivel del mar en que se genera la corriente marina: - corrientes de profundidad : que son las que se generan debajo de los 100m

de profundidad, principalmente debido a la salinidad, que hace variar la densidad del agua, y la temperatura que se encuentra en el medio. - Corrientes de superficie:  que son las que se ven afectadas por los vientos predominantes y la acción giratoria de la Tierra, y que genera corrientes circulares o en forma de espiral.

En 1970 el explorador Thor Heyerdahl partió de África del Norte en una balsa llamada Ra II y siguiendo la corriente ecuatorial dirigida hacia el oeste hasta la isla de Barbados, en las Indias Occidentales, Heyerdahl intentaba demostrar que las gentes de África podían ser transportadas fácilmente por la corriente a través del Océano Atlántico hacia América. La corriente que él siguió se divide en dos, después de haber alcanzado las islas del Caribe: una parte se dirige hacia el Golfo de Méjico, y la otra, en cambio, hacia el norte. En el Golfo de Méjico el agua se calienta y, puesto que se acumula a un nivel más alto en el extremo occidental del Golfo, corre hacia abajo y alcanza la corriente que se dirige hacia el norte, dándole el nombre de Corriente del Golfo . Esta corriente recorre las costas de América del Norte y luego se desplaza hacia el este, hacia Europa en donde gira al sur y se convierte en la corriente meridional de las Islas Canarias.

Una parte del agua que viene de la corriente del Golfo sigue hacia el norte, pasando por Noruega, y llega al Océano Ártico

y también una rama

septentrional forma una corriente hasta la costa de Groenlandia, desde donde luego vuelve al sur llevando la fría agua ártica conocida como La Corriente del Labrador .

En el Océano Pacífico la corriente ecuatorial septentrional corre hacia el oeste, guiada por los alisios y sigue ininterrumpidamente

durante 14.500

km. Luego las islas Filipinas la desvían y la mayor parte del agua se desplaza hacia el norte para formar la corriente de Japón. Cuando esta corriente se dirige hacia el norte, encuentra las aguas árticas de Oyashio, que corren hacia el sur desde el Mar de Bering. En esta zona, en la que confluyen las corrientes cálida y fría, la niebla y las tempestades son dos fenómenos muy frecuentes. Después de haberse unido al este, la corriente de Kuroshio y la de Oyashio alcanzan la corriente meridional de California, a lo largo de la costa norteamericana, completando así el círculo. En el Océano Pacífico Meridional, la corriente del Perú o de Humboldt , lleva el agua fría del Antártico hacia el norte a lo largo de la costa de América meridional. Los vientos de tierra (alisios que soplan de sureste), que son bastante constantes, provocan la sustitución del agua superficial por aguas mas profundas, ricas en nutrientes, en consecuencia proliferan los peces y Crustáceos que son muy abundantes.

Es una corriente oceánica que desplaza una gran masa de agua cálida procedente del Golfo de Méjico y que se dirige al Atlántico Norte. Es una corriente superficial (por la temperatura cálida de sus aguas) y que disminuye gradualmente en profundidad y velocidad hasta prácticamente anularse a unos 100m, de la costa donde la influencia del calentamiento por los rayos solares desaparece en la práctica. Tiene una anchura de mas de 1000 Km en gran parte de su larga trayectoria, lo que da una idea aproximada de la enorme cantidad de energía que transporta y de las consecuencias tan beneficiosas de la misma. Se desplaza a 1,8 m/sg.

Aproximadamente, y su caudal es enorme: unos 80 millones de metros cúbicos por segundo. IMAGEN 04:

La circulación de esta corriente asegura a Europa un clima cálido para la latitud en la que se encuentra, e impide la excesiva aridez en las zonas atravesadas por los trópicos en las costas orientales de América, (por ejemplo Méjico y Las Antillas). También determina en buena parte la flora y la fauna marina de los lugares por los que pasa, por ejemplo los artrópodos y los cefalópodos, abundan mas en las costas de Galicia que en las del País Vasco, donde su influencia es menor.

El fenómeno climático de El Niño es cíclico y provoca estragos a nivel

mundial, siendo las más afectadas América del Sur y las zonas entre Indonesia y Australia, provocando el calentamiento de las aguas sudamericanas. Su nombre s e

refiere al Niño Jesús, porque el fenómeno ocurre

aproximadamente en el tiempo de Navidad en el Océano Pacífico, por la costa oeste del Sur de América; su verdadero nombre es: Oscilación del

Sur y ENSO son sus siglas en inglés, es algo que viene ocurriendo desde hace

más de siete milenios. IMAGEN 05:

El fenómeno se inicia en el Océano Pacífico tropical, cerca de Australia e Indonesia, alterándose con ello la presión atmosférica en zonas muy distantes entre sí, hay cambios en la dirección y velocidad de los vientos, así como el desplazamiento de las zonas de lluvia a la región tropical. En condiciones normales, también llamadas condiciones No- Niño, los vientos Alisios, que soplan de Este a Oeste, acumulan una gran cantidad de agua y calor en la parte occidental de este océano. El nivel superficial del mar es, en consecuencia, aproximadamente medio metro más alto en Indonesia que en las costas de Perú y Ecuador. Además, la diferencia en la temperatura superficial del mar es, de alrededor de 8ºC entre ambas zonas del Pacífico. Las temperaturas frías se presentan en América del Sur,

porque suben las aguas profundas frías cargadas de nutrientes, que mantienen el ecosistema marino. En condiciones No-Niño las zonas relativamente húmedas y lluviosas se localizan en el sureste asiático, mientras que en América del Sur es relativamente seco. En cambio, durante el fenómeno de El Niño, los vientos alisios se debilitan o dejan de soplar, la máxima temperatura marina se desplaza hacia la corriente de Perú, que es relativamente fría, y la misma temperatura marina se desplaza hacia el Sureste Asiático. Esto provoca el aumento de la presión atmosférica en el Sureste Asiático y la disminución en América del Sur. Todo este cambio ocurre en un intervalo de seis meses aproximadamente, de Junio a Noviembre. Las consecuencias para el Sureste Asiático son: -

Lluvias

escasas,

pérdida

-

Enfriamiento del Océano

-

Baja formación de nubes

-

Periodos muy secos

-

Baja presión atmosférica

de

cosechas, hambrunas

A nivel global las consecuencias son: -

Cambios en la circulación atmosférica

-

Calentamiento global del Planeta y aumento de la temperatura de las aguas costeras durante las últimas décadas

- Exterminio de especies que no sobreviven al cambio de temperatura, generando pérdidas económicas en actividades primarias. -

Surgen enferme dades como el Cólera, que en ocasione s se transforman en epidemias muy difíciles de erradicar.

Para América del Sur las consecuencias son:

- Lluvias intensas, e inundaciones frecuentemente con pérdidas de vidas y enseres. -

Calentamiento de la corriente de Humboldt

-

Perdidas pesqueras

-

Intensa formación de nubes

-

Periodos muy húmedos

-

Alta presión atmosférica.

Este fenómeno se trata de detectar mediante diferentes métodos, que van desde satélites y boyas flotantes hasta análisis del nivel del mar, obteniendo importantes datos sobre las condiciones en la superficie del océano. Por ejemplo, las boyas miden la temperatura, las corrientes y los vientos en la banda ecuatorial, toda esta información se transmite a los investigadores de todo el mundo.

El fenómeno climático de La Niña :

Se le llama así porque presenta condiciones contrarias al fenómeno del Niño, pero también es conocido como

“El

Viejo”  o el

“Anti-niño”.

Suele ir

acompañado de descenso de temperaturas y provoca fuertes sequías las zonas costeras del Pacífico.

IMAGEN 06:

en

La Niña comenzó en 1903 y siguió en años siguientes con discontinuidad e irregularidad, pero con constancia, pues se

ha

venido

dando

desde

entonces durante 1 6 años, el último y más intenso fue el de 1988/1989. El fenómeno es igual que el del Niño, solo que, al revés, es decir que por ej. Las aguas calientes en el Pacífico Ecuatorial se concentran en la región junto a Oceanía y es aquí donde se desarrollan la nubosidad y las precipitaciones más intensas., sucediendo lo contrario en las costas de Sudamérica. El fenómeno de La Niña puede durar de 9 meses a 3 años, según su intensidad se clasifica en débil, moderado y fuerte. Por lo general comienza a mediados de año, alcanza su intensidad máxima a finales y se disipa a mediados del año siguiente. Tanto este fenómeno de la Niña como el del Niño, son variaciones normales en las temperaturas de la superficie del mar, que han existido desde hace millares de años y que continuarán existiendo, sin que el hombre pueda conseguir más que detectarlos con tiempo y, paliar las consecuencias en la medida de lo posible.

2. EL VIENTO En este capítulo se tratará acerca del movimiento del aire, lo cual es denominado como viento. Dado que el movimiento de las masas de aire está estrechamente ligado con la presión atmosférica. La presión atmosférica es uno de los elementos del tiempo menos notable, y en la vida cotidiana casi nadie le presta atención. Sus variaciones diarias en superficie no son perceptibles, como lo son, por ejemplo, los de temperatura, precipitación, humedad relativa o viento. Sin embargo, la presión atmosférica es de la mayor importancia en las variaciones diarias del tiempo, ya que es el diferencial de presión

atmosférica el origen de los desplazamientos del aire, los que a su vez producen variaciones de la temperatura o de la humedad relativa o de la precipitación. Por su relación con las otras variables del tiempo, las variaciones en la presión del aire son un factor de la mayor importancia en los pronósticos del tiempo. La teoría cinética de los gases nos dice que la presión de un gas es la fuerza ejercida sobre una superficie por los continuos choques de las moléculas del gas en movimiento. Dos factores determinan la presión que un gas particular ejerce sobre una superficie: la temperatura y la densidad. A mayor temperatura, mayor movimiento de las moléculas y por lo tanto, mayor presión. A mayor densidad, mayor número de moléculas y por lo tanto mayor presión. Ya que la presión del aire aumenta con la temperatura, podría esperarse que en los días más cálidos la presión fuera más alta y en los días más fríos más baja. Pero en la práctica se observa lo contrario: sobre los continentes, en latitudes medias por ejemplo, las presiones más altas se registran en invierno cuando las temperaturas son más bajas. Esto se explica porque en días fríos, las moléculas de aire se mueven más lentamente y se encuentran más juntas, por lo que el aire tiene mayor densidad; la disminución del movimiento molecular (por la disminución de temperatura) es sobre compensado por el aumento del número de moléculas por unidad de volumen (aumento de densidad) que ejercen una presión tal que el resultando es un aumento neto de presión.

La incidencia de los rayos solares no es uniforme en todo el planeta, debido entre otras cosas a la forma semiesférica y al movimiento de rotación de La Tierra. Esto tiene como consecuencia el que se presenten diferenciales de temperatura en diversos puntos ocasionando diferenciales de presión. Esto se representa gráficamente en la figura que sigue:

Ilustración 1: Transporte de

Puede observarse que entre los paralelos 38 o N y 38o S, se recibe más calor. Esto propicia diferencia de presión atmosférica que redundan en movimientos de aire, ya que de acuerdo con los principios de la termodinámica, hay una tendencia a llegar a un equilibrio.

El aparato que se usa para medir la presión atmosférica es el barómetro. Las figuras que siguen muestran un barómetro de mercurio y uno aneroide.

Ilustración 2: Barómetro de mercuri

Ilustración 3: Barómetro aneroid 

2.1. Definición

El fenómeno meteorológico del viento se define como el movimiento del aire. Este movimiento es consecuencia de la diferencia en la presión atmosférica entre dos puntos. Este diferencial de presiones se debe a la diferencia de temperaturas en esos dos puntos; la diferencia de temperatura produce una diferencia de densidades en el aire: entonces el aire se mueve para compensar esas diferencias buscando el equilibrio y se origina el viento. El equilibrio nunca se alcanza, dado que continuamente se crean nuevas diferencias y por lo tanto, el viento siempre existe, aunque en ocasiones es imperceptible.

Ilustración 4: Capas de la atmósfera terrestre

2.2. Efectos

Los efectos del viento en la agricultura son muchos: transporta polen y materia orgánica, humedad y nubes, masas de aire frío o caliente, etc. Sin embargo, este fenómeno del tiempo es más bien relacionado con los daños que ocasiona; principalmente aquellos que resultan fácilmente visibles. Los efectos pues, pueden clasificarse en benéficos y perjudiciales o nocivos. La siguiente tabla presenta esta clasificación: Efectos benéficos

Efectos perjudiciales Causa daños mecánicos a cultivos tales como acame,

Evita heladas de radiación

caída de hojas, flores y frutos y cuando es muy fuerte hasta de ramas o derriba las plantas completas.

Efectos benéficos

Efectos perjudiciales

Transporta humedad y nubes Transporta

plagas

y

enfermedades

incluyendo

malezas.

Ilustración 5: Vista aérea de un huracán

Ilustración 6: Cítricos afectados por cancrosis

Contribuye a la polinización

Ilustración 7: Suelo erosionado por viento

Erosiona suelos agrícolas Induce un enraizamiento profundoDeseca el suelo Estimula el encañamiento deProvoca heladas por evaporación cereales Estimula el crecimiento de las plantas

al

aumentar

evapotransporación

y

la Disminuye eficacia de riegos por aspersión y de laaplicaciones de agroquímicos

concentración de bióxido de carbono Provoca variaciones térmicas repentinas

Efectos benéficos

Efectos perjudiciales Dificulta el riego por aspersion

Ilustración 8: Efecto del viento en riego po aspersion

Los efectos del viento pueden convertirse de benéficos en perjudiciales dependiendo en gran parte de su intensidad. Existen cultivos que son más sensibles a los efectos del viento que otros. Por lo general, las plantas con poco desarrollo vertical, esto es, aquellas cuya parte aérea está muy cercana a la superficie del suelo, son insensibles al viento. El flujo del viento por lo general es de regimen turbulento, excepto cuando su velocidad es muy baja. La turbulencia aumenta de acuerdo a la rugosidad de la superficie y a la diferencia térmica entre el aire y el suelo, así como de acuerdo a la velocidad del mismo viento. En la cercanía inmediata de los cuerpos con que tiene contacto, el viento disminuye su velocidad hasta llegar a detenerse. Así se forma una capa estacionaria de aire llamada capa límite o capa estática. Esta capa tiene un grosor de fracciones de milímetro.

2.3.

Medición y estimación de la dirección y velocidad del viento

El viento es un fenómeno que se presenta en forma muy irregular, lo que hace difícil su caracterización. Siendo el viento una magnitud vectorial, los parámetros que se emplean para su estudio son la dirección y la velocidad. La dirección del viento es aquella de donde proviene; se la puede registrar mediante el uso de veletas. Por otra parte, la velocidad corresponde a la relación que existe entre una cierta distancia y el tiempo que se tarda en recorrerla. Su medición se obtiene por el empleo de anemómetros, anemógrafos y anemocinemógrafo. Este último conjuga registros de dirección y velocidad instantánea del viento.

2.4. Tipos de vientos según el alcance

Para comenzar a clasificar los vientos es necesario tener en cuenta cuál es el alcance del viento. Dentro de esta clasificación podemos encontrar tres tipos.

 Vientos planetarios,

suceden como consecuencia del movimiento de rotación

terrestre. Estos vientos circulan ocupando grandes extensiones de la superficie de la Tierra, donde se caracterizan por mantener su constante dirección y facilitar así el transporte de gran cantidad de energía calórica. 

Vientos regionales,

son aquellos en los que su dirección no permanece

constante, sino que cambia de acuerdo a las estaciones del año, aunque a veces también pueden cambiar dependiendo el momento del día, y les da la característica de periodicidad. 

Vientos locales,

que son precisamente locales, es decir, que se sienten en un

solo área de la Tierra y, por lo general, se rigen por las grandes masas de agua que atraviesan. 2.4.1.

VIENTOS PLANETARIOS

Dentro de los vientos planetarios, podemos encontrar tres grandes clasificaciones .  Vientos alisios comprenden una zona que va

desde los trópicos hacia

el Ecuador. Al ser su recorrido lo bastante extenso como para atravesar gran cantidad de superficie oceánica, cargan con bastante humedad que resulta en lluvias. El movimiento por el que se rigen es el de rotación de la Tierra, que determina su dirección constante-, que puede ser noroeste o sudoeste . 

Vientos contralisios

también comprenden desde los trópicos, pero, a

diferencia de los vientos alisios, los vientos contralisios se dirigen hacia los círculos polares. Estos vientos son cálidos, aunque guardan una gran cantidad de humedad y también provocan lluvias. 

Vientos circumpolares  circulan

desde los polos de la Tierra, hacia los

círculos polares. Esto resulta en que sean vientos muy fríos, que se originan en la inclinación del eje de la Tierra.

2.4.2.VIENTOS REGIONALES

Dentro de los vientos regionales podremos encontrar cuatro grandes clasificaciones. 

Brisas,

por ejemplo, llevan como acompañamiento el lugar en el que

se originan (oceánicas, continentales, etcétera). Las brisas oceánicas se producen en todas las costas del mundo y se caracterizan por inducir una gran diferencia de temperatura. Las brisas continentales son típicas de regiones más alejadas de las corrientes marinas, y cambian de dirección entre el día y la noche, lo que genera ondas circulares, así también como la existencia de heladas. 

Ciclones,

temidos ya por su nombre, se originan en torno a áreas de

presión atmosférica baja, lo que atrae vientos con masas de aire más calientes que ascienden al estar en una temperatura más elevada que su entorno. Esto produce vientos arremolinados que, por lo general, son húmedos y cálidos. Existen clasificaciones de ciclones, entre los que destacamos los térmicos y los dinámicos. La dirección

de los ciclones en el hemisferio sur es horaria, mientras que en el hemisferio norte lo realizan de manera antihoraria. 

Anticiclones

son característicos en áreas de presión atmosférica alta y

que expulsan vientos de aire que desciende. De igual manera que los ciclones, estas reacciones pueden darse por cuestiones térmicas o dinámicas, lo que diferencia entre que provoque una catástrofe o no. Dentro de las cuestiones dinámicas, podremos encontrar anticiclones que provoquen un viento más gélido y no provocan el mal tiempo. Los anticiclones no traen precipitaciones, pero sí alteran las corrientes marinas. 

Monzones se

observan al cambiar de temperatura más rápido que el

agua. Esto se da porque en verano el aire provoca un área de presión atmosférica baja, como resultado del aire que empieza a ascender sobre la superficie terrestre. Esto da origen a la formación de un ciclón estacional que hace que el viento, en verano, sople de sur a norte y

llegue con gran cantidad de lluvias. En invierno, los vientos proceden del interior y son secos y fríos. Los monzones aparecen en determinadas regiones con un régimen bastante general. 2.4.3.

VIENTOS LOCALES

Si bien pueden estar relacionados al circuito anticiclón/ciclón, los factores locales de estos vientos determinan las particularidades relacionadas a la intensidad y regularidad de los movimientos del aire. Algunos ejemplos de vientos locales son las brisas marinas y las brisas del valle , así también como los vientos catabáticos que se registran en los Alpes, los Andes o el Mar Mediterráneo.

Otras clases de vientos

En el resto de nuestro sistema solar, por ejemplo, al hablar de vientos podemos referirnos a:  Vientos solares, que refieren el movimiento de gases y partículas cargadas del Sol

a través del espacio.  Vientos planetarios, que se conforman mediante la desgasificación de elementos

químicos de la atmósfera de un planeta hacia el espacio. En el espacio exterior, los vientos suelen clasificarse según la velocidad, los tipos de fuerza por los que son causados, las regiones en las que se producen, la dimensión

espacial que poseen y los efectos que causan. Los vientos planetarios más fuertes y más observados dentro de un planeta del sistema solar son los producidos en Neptuno y Saturno.

2.5. Erosión eólica

La erosión es el proceso de dislocamiento transporte de partículas del suelo. Este fenómeno tiene en el agua y el viento sus dos principales agentes. Dado que, en general, la erosión hídrica es más impresionante por ser más rápida, suele dársele más importanciaque a la erosión ocasinada por el viento. (A esta erosión se le llama eólica por AEolus, el dios del viento en la mitología griega). Sin embargo, últimamente se ha dedicado grandes recursos al estudio y control de este fenómeno. El poder erosivo del viento crece exponencialmente con la velocidad, por lo que en grandes extensiones planas y libres de obstáculos es en donde el viento alcanza grandes velocidades y su poder erosivo es muy alto. El aire en movimiento debe alcanzar cierta velocidad para que se le llame viento efectivo, con fuerza suficiente para generar movimiento visible de las partículas al nivel del suelo. Los vientos a velocidades inferiores de 12 a 19 Km/h y a una altura de 1 m., rara vez causan erosión. El viento empieza a ser erosivo cuando alcanza velocidades de 25 a 30 Km/h. a una altura de 30 cm. sobre la superficie del suelo. Por otra parte, existen otros factores además del viento, que impactan en el fenómeno de erosión eólica: estos son las propiedades del Ilustración 12: Proceso erosivo en el desierto

suelo y la cobertura que se tenga en el suelo. La erosión eólica se ve en suelos secos. Los suelos húmedos, por lo general, no sufren erosión eólica. Un suelo con una estructura consistente es menos susceptible a la erosión. La misma textura del suelo

también influye en los efectos de la erosión del viento, ya que entre más pequeñas sean las partículas del suelo, más fácilmente son transportadas. La presencia de cobertura vegetal atenúa notoriamente la erosión eólica, ya que el follaje representa un obstáculo que aminora la velocidad del viento, además de que el sistema radicular ayuda a mantener unidas las partículas del suelo y a mantener la humedad del mismo.

Ilustración 13: Proceso de la erosión eólica

2.6. Control y prevención de la erosión eólica

Los sistemas de manejo de tierras para control y prevención de erosión por viento, será aquellos que:

conduzcan a no eliminar la cobertura vegetal en grandes extensiones incrementen la cohesividad del suelo o cubran la superficie del suelo reduzcan la velocidad del viento en las cercanías a la superficie del suelo

Considérese que aun un mínimo de cobertura vegetal reduce la velocidad del viento y decrece su capacidad erosiva. El uso de cortinas rompe vientos es una de las prácticas más comunes para el control y prevención de la erosión eólica. Cortinas rompe vientos

Los vientos moderados de entre 0.5 y 2.0 metros por segundo son los más convenientes para el desarrollo de las plantas. Desde mucho tiempo atrás, el hombre ha procurado disminuir las velocidades del viento interponiendo obstáculos al flujo eólico. A estos obstáculos se les denomina rompe vientos. Entonces, una cortina rompe vientos es un conjunto de objetos, usualmente árboles y arbustos, que son dispuestos de manera tal que obstaculizan el paso del viento, desviándolo y aminorando su velocidad. Las cortinas de árboles traen consigo muchas ventajas, entre las que destacan: 

incremento en rendimiento de los cultivos protegidos



protección contra daños mecánicos



conservación de la humedad del suelo



reducción de la evapotranspiración



mejor calidad en los productos cosechados



reducción de erosión eólica



obtención de madera de la propia cortina

Sin embargo, también presenta algunos inconvenientes que se deberán considerar en la aplicación de esta práctica: 

competencia por radiación, humedad y nutrientes



pérdida de terreno laborable



dificultad en labores



los árboles pueden hospedar plagas y enfermedades

La eficiencia de una cortina rompe vientos depende en gran medida de su altura, longitud y permeabilidad. La longitud de la zona protegida está en función de la

altura (H); se estima que esta longitud de la zona protegida es entre 10 y 30 veces la altura de la cortina (10 - 30 cuando el viento sopla en dirección perpendicular a la cortina. En manuales de conservación de suelos se recomiendan valores de 13 H para longitudes de protección a sotavento y de 2H para barlovento. Otros autores consideran que el efecto de frenar el flujo del viento tiene una eficiencia de 20% para un área de 10 a 12 veces la altura de la cortina tanto a barlovento como a sotavento. Por otra parte, si la porosidad de la cortina es muy alta, pudieran originarse flujos eólicos de mayor velocidad (por el principio de Venturi) que ocasionen más daño.

2.7.

Diseño de cortinas rompe vientos

Ilustración 14: Sistema de cortinas rompe vientos

2.8. Orientación

Se deberá determinar los vientos dominantes en la localidad, a fin de fijar la orientación de la cortina. Suele presentarse el caso de que las corrientes de aire perjudiciales provengan de diversos puntos. Bajo estas circunstancias, deberá diseñarse una cortina con varios frentes, buscando siempre la perpendicularidad con el o los vientos dañinos. Sección

Las secciones transversales más usuales en las cortinas rompen vientos son Rectangulares

triangulares y trapeciales

Según estudios, la mayor superficie de protección se obtiene con cortinas de sección triangular formadas por cinco líneas de árboles, sin ramas en el tercio inferior de la barrera.Espaciamiento

Ilustración

15:

Vista

transversal

de

cortina

Las separaciones entre las filas y entre los árboles de una misma fila, dependen del desarrollo vegetativo de las especies seleccionadas y de la permeabilidad que se pretenda. Son comunes las separaciones de 1 a 2 metros entre arbustos y de 2 a 5 metros entre árboles. La protección que proporciona una cortina rompe vientos depende en gran parte de su permeabilidad, por lo que deberá ser considerado este parámetro en el diseño. Se recomienda en algunas regiones un arreglo de dos líneas de árboles altos bordeadas por dos líneas de árboles bajos, haciendo así una franja de 10 metros. El área de cultivo entre dos cortinas rompe vientos puede ser de 100 metros si los árboles altos sobrepasan los 5 metros. Formación

Los árboles de mayor porte se colocarán al centro de la cortina y los de menor porte en los bordes, guardando siempre los debidos espaciamientos. Los accesos o callejones a través de la cortina nunca deberán ser normales, antes bien deberán hacerse en diagonal, en zigzag o curvos, para evitar los efectos de chorro.

Especies

En la selección de especies de árboles que formarán la cortina rompe vientos deberán tenerse algunos considerandos, tales como: 

rápido desarrollo



adaptadas a la región



perenifolias



sistema radicular profundo y de escaso desarrollo lateral



follaje abundante



no hospedera de plagas o enfermedades



porte apropiado

Las especies pueden ser principales, secundarias o accesorias. Las principales son aquellas que dan la altura efectiva a la cortina; las secundarias son las que se colocan a los lados de las principales y son de menor altura; las accesorias son especies arbustivas que se establecen en los bordes y entre las filas de las anteriores para cubrir la parte inferior de la cortina. A continuación se presentan algunas especies recomendadas para la formación de cortinas rompe vientos.

Función

Especies recomendadas en el trópico

Principal

Casuarina (Casuarina equisetifolia) Encino (Quercus spp) Otate ( Arthrostylidium spp.)

Secundaria Carrizo ( Arundo tonax) Sauz tropical (Salix humboldtiana) Accesoria

Matorrales nativos Gramíneas nativas para el estrato rasante

Función

Especies

recomendadas

semidesérticas

para

regiones

Tamarix (Tamarix spp) Principal

Pirul (Schinus molle) Eucalipto (Eucaliptus camaldulensis) Fresno (Fraximus viridis) Mezquite (Prossopis alba)

Secundaria Táscates ( Juniperus spp) Sauce (Salix alba) Sauce llorón (Salix babylonica) Chamizo Accesoria

Matorrales o arbustos nativos Gramíneas nativas para el estrato rasante

Función

Especies recomendadas para regiones templadas o frías

Cedro blanco (Cupressus arizonica ) Principal

Olmo (Ulmus americana) Encino rojo (Quercus robur ) Casuarina (Casuarina equisetifolia ) Troeno (Lingustrum japonicum)

Secundaria Sauce llorón (Salix babylonica) Álamo blanco (Populus alba) Álamo negro (Populus nigra) Garbancillo Accesoria

o

Amaxihuitl

(Lupinus

eleganx,

Lupinusmontanus )

Jarilla (Senecio salignus) Gramíneas nativas para el estrato rasante. Dado que las cortinas rompevientos formadas por árboles presentan algunos inconvenientes, se han fabricado mallas de plástico para ser empleadas como

rompevientos, según se puede apreciar en la siguiente ilustración. En algunas regiones, como en Baja California Sur, suelen usarse películas plásticas en franjas para protejer los cultivos del embate de los vientos. Ilustración16:Cortina  rompevientos plástico

de

2.9. RECURSO EOLICO EN EL PERU

la modelización del recurso eólico con resolución de 1km sobre el territorio del Perú ha permitido identificar las zonas mas apropiadas para estudiar la explotación de la energía eólica. una de estas zonas se encuentra en el norte del país, a lo largo de la costa del departamento de Piura y presenta un máximo de viento medio anual en el sur de la región . siguiendo hacia el sur por la costa, el depártanlo de Lambayeque también es interesante en cuanto a recurso eólico, asi como algunas zonas del norte de la libertad. También los departamentos de Áncash de la libertad. Lima y Arequipa contienen ciertas áreas cercanas a la costa que son propicias para el aprovechamiento de la energía eólica , pero el departamento que mas destaca por registrar promedios climáticos de viento especialmente altos es ica, cuya línea costera supera los 8m/s de viento anual en varias zonas. Algunas zonas con abundante recurso eólico se reducen algunas áreas de la cordillera de los andes, mientras que los bosque tropical presentan los promedios de viento más bajos del país. Puno es le que tiene una mayor extensión de terreno con viento anual superior a 4m/s llegando incluso a 5 m/s en numerosos sistemas montañosas y en la orilla de norte del lago Titicaca. Algunas zonas montañosas del sur de cuzco y el norte Con estos supuestos se ha estimado la potencia eólica total del Perú en algo mas de 77000MW, Las zonas que se han eliminado del cálculo. son:

1. altitud igual o superior a 3000m.s.n.m 2. pendiente igual o superior al 20% 3. pertenecer a un centro poblado o al casco urbano de una ciudad 4. estará

ubicado

amortiguamiento

en

una

zona

arqueológica

o

de

5. existir en ese lugar ríos, quebradas o lagos. Después de aplicar este filtrado, el calculo ha arrojado un valor e potencial eólico aprovechable del Perú superior a los 22000 mw. Indicando a continuación

1. CREANDO EL SISTEMA DE INFORMACIÓN OCEANOGRÁFICA A CARGO DE LA D.H.N.M. Que, por Ley 13508 (S), Ley de Organización General de la Marina de Guerra del Perú y por su Reglamento aprobado por Resolución Suprema No. 311, la Marina de Guerra del Perú como componente Militar del poder marítimo, es la encargada de asegurar la defensa marítima de la Nación y mantener el control de las áreas marítimas, fluvial y lacustre:

Que por Decreto Supremo No. 010-76-MA del 6 Setiembre 1976, la Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina es el organismo encargado de efectuar y controlar los trabajos hidrográficos, oceanográficos, de cartografía náutica, navegación, meteorología marítima, señalización marítima y de cualquier otra naturaleza desarrollada en el ámbito marítimo, fluvial y lacustre del territorio nacional; Que, acorde con lo expresado es conveniente crear un Sistema de Información Oceanográfica, que se encargue de recopilar, procesar y proporcionar toda información oceanográfica existente a nivel nacional para racionalizar y canalizar adecuadamente su uso; Que, por la naturaleza y afinidad de trabajo el Sistema de Información Oceanográfica debe quedar bajo responsabilidad de la Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina; Estando a lo recomendando por el Director de Hidrografía y Navegación de la Marina, y a lo informado por el Secretario General de la Marina y a lo opinado por el Comandante General de la Marina.

DECRETA: Crease el Sistema de Información Oceanográfica encargado de recopilar, procesar y proporcionar toda información oceanográfica a nivel nacional. El Sistema de Información Oceanográfica estará a cargo de la Dirección Hidrografía y Navegación de la Marina. Las diferentes entidades y/u organismos, así como las personas  jurídicas de derecho público interno o personas naturales o jurídicas de derecho privado, que cuenten u obtengan información oceanográfica nacional, deberán suministrarla sin reservas al Sistema de I nformación Oceanográfica. El Sistema de Información Oceanográfica proporcionará la información disponible a requerimientos de toda entidad y/u organismos, así como a las personas jurídicas de derecho público interno o personas naturales o  jurídicas de derecho privado. OBJETIVO GENERAL Proporcionar la información adecuada a la ciudadanía que vive en el litoral de la costa peruana sobre los impactos de las olas y sobre los temas de evacuación.

2. GENERALIDADES DEL OLEAJE Se define el oleaje como una sucesión de ondas u olas sobre una superficie de agua que, su origen se debe a la transferencia de energía del viento a la superficie del agua, para luego propagarse hasta alcanzar ti erra. Cuando una persona se encuentra de pie frente al mar, o frente a un cuerpo de agua grande contempla la continua llegada de las olas. En un estanque de agua tranquila, si se lanza una piedra, se producirán entonces pequeñas ondas que disminuirán paulatinamente hasta desaparecer. En el mar las fuerzas generadoras de ondas más importantes son debidas al viento; sin embargo, existen otras ondas de mayor tamaño, tales como las ondas de marea, que se forman por la atracción del sol y la luna. Existen también ondas llamadas tsunamis que se generan por movimientos de las placas tectónicas bajo la superficie del mar que provocan un movimiento de las masas de agua.

3. PARÁMETROS DE CARACTERIZACIÓN  Antes de describir matemáticamente el oleaje aleatorio, hay que recordar la expresión de una onda armónica progresiva simple, tal como se desarrolla en hidrodinámica clásica. Se define el sistema de coordenadas como se muestra en la Figura en donde una onda progresiva armónica simple se desplaza en dirección x. Supóngase una profundidad uniforme h. Supóngase que el agua es un fluido incompresible sin viscosidad. Supóngase un flujo irrotacional.

Ilustración 1 Definición de ondas progresivas moviéndose en la dirección x, c = celeridad, α es la amplitud de la ola H.

La altura H se define como la distancia vertical entre la cresta y el valle o seno sucesivos de una ola determinada; por otra parte, la longitud de onda L es la distancia horizontal medida entre dos crestas o valles consecutivos. Otra característica importante de la ola está dada por su periodo T, el cual se define como el tiempo que tarda en pasar dos crestas o dos valles consecutivamente por un punto fijo, y la celeridad C de la onda es la velocidad con la cual se desplaza la ola, e igual a C=L/T . (Sierra)

4. EL OLEAJE Y SUS CARACTERÍSTICAS. El viento es responsable de la generación del oleaje que se desplaza sobre la superficie del agua y que juega un rol muy importante en la modificación de la línea costera. Si observamos el mar durante una tormenta, su superficie parece estar en un estado de confusión y es difícil apreciar que entre el desorden es posible detectar los diferentes trenes de olas que allí se generan. Las olas son movimientos ondulatorios, oscilaciones periódicas de la superficie del mar, formadas por crestas y depresiones que se desplazan horizontalmente. Para el estudio de las olas, éstas se dividen en: olas de agua profunda, que no están influenciadas por el fondo, se mueven independientemente de él y; olas costeras en que, por disminución de la profundidad del agua, su forma y movimiento están afectados por el fondo. Las olas se caracterizan por su: longitud de onda, período, pendiente, altura, amplitud y velocidad de propagación, variables físicas y geométricas que se definen a continuación:

Ilustración 2 partes de una ola de Elena del rosario vega crespo

Longitud de onda (L): es la distancia horizontal entre dos crestas o dos depresiones sucesivas. Período (T): es el tiempo, contado en segundos, entre el paso de dos crestas sucesivas por un mismo punto.  Altura (H): distancia entre la cresta de la ola y el nivel medio del mar. Pendiente: relación entre la altura y la longitud de onda (H/L).  Amplitud (A): distancia entre la cresta y el valle de la ola. Velocidad de propagación: V= Longitud de onda/Período. Como las olas son muy variables para analizarlas y describirlas se usan métodos estadísticos. Así, para la altura, normalmente se refiere a la altura significativa, esto es el promedio de 1/3 de las olas más altas observadas en una serie en un período de tiempo determinado. En el océano Atlántico la altura significativa de las olas es de dos metros. por ejemplo, en Constitución en el período de otoño-invierno, la altura significativa de las olas varía de 0.9 a 1.5 metros; en primavera-verano es entre 0.8 y 2.2 metros. En el mismo lugar, con oleaje de tormenta se observan alturas entre 4 y 5 metros. De acuerdo a los registros en la costa se observa lo siguiente: tabla 1 de frecuencia de observaciones

Con relación al Período (expresado en segundos), el promedio general registrado en las costas chilenas varía de 8 a 14 segundos, un 10% del oleaje registra período de hasta 16 segundos y excepcionalmente, de 18 a 20 segundos.

Olas en agua profunda: Producen un movimiento más o menos regular en la superficie del océano, denominado oleaje, en el cual la altura de la ola es relativamente débil en relación con el largo de la onda. El oleaje se propaga en el océano por lo general muy lejos del lugar donde se origina. Este oleaje es teórico y se explica por soluciones matemáticas.

Ola teórica: Un hecho de observación común es que los objetos que flotan en la superficie del mar simplemente suben y bajan cuando la ola pasa por ellos. Esto ocurre porque las partículas de agua responden al paso de la onda y se mueven en órbitas circulares cuyo diámetro disminuye con la pr ofundidad.

Ilustración 3 Ola teórica

Esto supone que: Las partículas de la superficie del mar describen círculos cuyo radio depende de la profundidad. El diámetro de las trayectorias disminuye con la profundidad y es prácticamente nulo en profundidad. El perfil del oleaje corresponde a un trocoide, que es la curva descrita por un punto de un disco que rueda sobre una recta.

La ola en agua profunda corresponde a una onda de superficie. Al llegar a la costa se transforma en ola costera, ola de masa.

Ilustración 4 Trocoide

 A una profundidad igual a la mitad de la longitud de onda, el diámetro de las órbitas de las partículas de agua es 1/25 veces del diámetro de la superficie y para propósitos prácticos, se considera este nivel como la máxima profundidad del movimiento del oleaje. En aguas más profundas que la mitad de la longitud de onda, las partículas orbitantes no entran en contacto con el fondo oceánico, mientras que a profundidades menores que la mitad de la longitud de onda, las órbitas son achatadas por la resistencia debida a la fricción, pierden energía y se dice que la ola "siente el fondo". Se reconoce esta profundidad como el máximo nivel en que las olas pueden mover partículas y rodar los sedimentos finos del suelo oceánico, se le llama nivel llama nivel del oleaje. Olas reales: Las olas reales se alejan bastante de las olas teóricas, en las áreas donde sopla el viento que las genera. En las áreas de generación del oleaje hay una agitación aparentemente anárquica de la superficie. Con vientos sobre 9º Beaufort se observan montañas desordenadas de agua de alturas muy variables, sobre estas grandes olas se forman otras más pequeñas.  Así, la estructura superficial del océano es el resultado de la superposición de varios trenes de olas que se interfieren resultando depresiones y cumbres. La interferencia puede dar anulación o un reforzamiento.

Si la velocidad del viento es mayor a 5 m/seg la altura de la ola crece más rápido que la longitud de onda, la pendiente aumenta y si sobrepasa el límite, las olas revientan independientemente de toda influencia del fondo generándose cabritos o corderitos (olas forzadas). Las áreas de generación poseen espectros de olas muy variadas, de diferente longitud de onda. Como la velocidad aumenta con la longitud de onda, las olas que salen de esta zona de generación no progresan a la misma velocidad. A medida que el oleaje sale de esta área se va clasificando, simplificando, tomando el aspecto de ondulaciones paralelas y disminuyendo la pendiente. Si seguimos las olas desde que el viento las produce en el mar, viajan miles de kilómetros y rompen finalmente contra la costa.

Ilustración 5 Tipos de olas

El desarrollo de las olas se atribuye a tres factores principales: La velocidad media del viento. La duración del tiempo en que actúa. La distancia sobre la que ha soplado (fetch). tabla 2 Desarrollo de las olas se atribuye

Principales áreas de generación del oleaje: Son aquellas donde soplan los vientos del Oeste en las zonas templadas de los dos hemisferios. Las tormentas dan origen a olas del NW y SW, a partir de los 40º de latitud. Fuera de estas regiones hay sólo un área importante en la generación de olas: el mar de Arabia, en los meses de junio, julio y agosto, durante el monzón de verano que es muy violento. Los vientos alisios rara vez generan grandes olas. Los ciclones tropicales generan olas enormes, pero en forma muy irregular. Así, la mayor parte de las olas observadas en las regiones intertropicales son originarias de las regiones de latitudes más elevadas y son propagadas libremente sobre miles de kilómetros. Las regiones que tienen alta frecuencia de ocurrencia de vientos fuertes son en consecuencia, las regiones principales de generación de olas y corresponden a las zonas de actividad frontal en las más altas latitudes de ambos hemisferios. El cinturón de tormentas del sur es el área generadora de olas más clara y definida del mundo porque allí se registran gran cantidad de vientos fuertes (89º Beaufort), son relativamente persistentes en cuanto a ubicación y soplan sobre largas distancias en el mar. Con relación al tipo de olas se distinguen los siguientes ambientes de oleaje:

Ilustración 6 Ambientes de Oleaje

 Ambientes de ola de tormenta: que ocurren en las altas latitudes donde soplan vientos fuerte frecuentes creando olas altas y de fuerte pendiente. La dirección dominante de los vientos en estos cinturones templados es Oeste. La costa oeste de Patagonia es probablemente la más atacada por las olas de tormenta durante todo el año y contrasta con la costa este donde el ataque es menor. Las costas en estos lugares poseen acantilados rocosos y plataformas de abrasión. Estas costas rocosas tienen importancia ecológica y humana porque proveen hábitats adecuados para algunas algas que están siendo explotadas y para algunas especies de fauna.  Ambiente de olas de costas oeste: olas largas y bajas que se han generado en los cinturones de tormenta y que posteriormente han disminuido su energía al alejarse de sus áreas de formación. Su nivel energía es mayor en las latitudes más altas y moderado en los trópicos. Son costas relativamente homogéneas del punto de vista del oleaje, exceptuando parte de las costas de México que pueden estar afectadas por ciclones tropicales; o las costas de la India en que el oleaje puede ser reforzado por olas generadas por el monzón estacional. El oleaje del SW ocurre a lo largo de la costa oeste de América desde California a Chile; costa oeste de África.  Ambiente de costas este: niveles de energía bajos a moderados, con la excepción de sectores de costas tropicales afectados por ciclones.  Ambientes protegidos: se trata de costas en las que el oleaje oceánico no penetra porque se encuentran protegidas por cubiertas de hielo o porque se encuentran localizadas fuera de los cinturones de tormenta. Generalmente son ambientes de olas de baja energía las costas polares y los mares cerrados donde hay poco fetch que restringe el desarrollo de la ola.

5. LA ESCALA DE MEDICION DEL OLEAJE. La escala de Douglas  En

general para evaluar el estado de la mar se suele usar

la escala de Douglas, que toma su nombre del apellido del vicealmirante inglés Henry P. Douglas (la creó en 1917). Consta de 10 grados en función de la altura

que presentan las olas. Es la siguiente, con su grado y denominación correspondiente: Grado Denominación  Altura de las olas (metros) 0

Mar en calma

Sin olas

1

Mar llana

Entre 0 y 0.25

2

Mar rizada

Entre 0.25 y 0.50

3

Marejadilla

Entre 0.50 y 0.75

4

Marejada

Entre 0.75 y 1.15

5

Mar gruesa

Entre 1.15 y 2

6

Mar muy gruesa Entre 2 y 3

7

Mar arbolada

Entre 3 y 5

8

Mar montañosa

Entre 5 y 10

9

Mar confusa

Más de 10

La escala de Douglas no clasifica diez tipos de mares, sino que mide en diez grados los estados de la mar, desde que está reposado hasta que llega a mostrar olas gigantes de 14 metros de altura o más.

6. TIPOS DE OLEAJE Las ondas del océano son de una amplia gama de periodos, es de interés de la ingeniería de costas estudiar aquellas que son las más energéticas (generadas por viento) ya que, en un momento dado, su fuerza podría poner en riesgo la seguridad de las estructuras portuarias. Cualquier descripción física adecuada del oleaje incluye la forma de su superficie y el movimiento del fluido debajo de la ola. Una ola que puede ser descrita en términos matemáticos simples se denomina ola simple. Las olas sinusoidales o armónicas simples son un ejemplo de estas, ya que el perfil de su superficie puede ser descrito por una función seno o coseno simple. Las olas compuestas que se componen de varias componentes y que son difíciles de describir se denominan olas complejas que pueden ser el resultado de la superposición de varias ondas sinusoidales. Una ola es periódica es recurrente en intervalos iguales de tiempo. Una órbita de oleaje que se mueve en forma relativa a un punto fijo se denomina ola progresiva; la dirección a la que se dirige se denomina dirección de propagación del oleaje. Si una órbita sólo mantiene un movimiento

ascendente y descendente en una posición fija, se denomina ola totalmente estacionaria. Una ola progresiva es llamada ola de forma permanente si se propaga sin sufrir cambios en la configuración de su superficie libre . Una forma de clasificar las olas es por su periodo. En la Figura se observan las diferencias entre las ondas a partir de su frecuencia. La figura muestra la cantidad de energía relativa contenida en el océano con una frecuencia particular. El oleaje que se estudia en esta tesis, se refiere a las ondas generadas por viento y que están representadas en la figura como ondas de gravedad (las más energéticas); son llamadas así debido a que la gravedad es la principal fuerza actuante sobre ellas después de su generación.

Ilustración 7 Clasificación de las ondas (Fuente: Munk - Kinsman)

Dentro de las ondas de gravedad se encuentran dos grandes tipos: el oleaje en la zona de generación donde sopla el viento denominado SEA o local, y el oleaje que sólo se mantiene debido a la gravedad, y que ha viajado probablemente cientos de kilómetros desde la zona de generación; a éste se le ha denominado SWELL o distante. El oleaje SEA se distingue por ser totalmente caótico, ya que no cuenta con un periodo y altura bien definidos. Las olas se propagan en todas direcciones, aunque su orientación principal es la que el viento les imprime. A la longitud de la superficie sobre la que actúa el viento que lo produce, se le denomina Fetch.

La asimetría y la esbeltez crítica (apuntalamiento, gran peralte) son las características del oleaje ahí generado.

Ilustración 8 Oleaje SEA (local)

 A partir de los datos aportados en relación con este tipo de oleaje se sabe que no es posible distinguir periodos o alturas de ondas

Ilustración 9 Oleaje SWELL (distante)

El oleaje SWELL está bien alineado, con las crestas y valles de las ondas formadas y se aprecia una dirección predominante. Las ondas con diferentes celeridades se solidifican al acercarse a la costa, donde se transforman por efecto del fondo. Sus características son las siguientes: Pérdida de energía; las olas viajan a expensas de su propia fuerza.

Dispersión angular y radial. Esto significa que las ondas, por una parte, se dispersan en todas direcciones, y por otra, que las ondas se sueldan unas con otras simplificando su forma. Cuando se acerca a las playas, se modifica por la fricción con el fondo marino. 5.1 OLAS DE OSCILACIÓN Se llaman así porque su agua no avanza, solamente describe un giro al subir y bajar casi en el mismo sitio donde se inició el ascenso de la ola. Son las más comunes, a las cuales conocemos sólo como Olas. Como bien dice su nombre, se trasladan de un lugar a otro. La mayoría tiene forma de arco, y éstas sirven para practicar surf.

Ilustración 10olas de oscilación

En las olas de oscilación, se toma en cuenta la altura, que es la distancia vertical entre la cresta o porción más elevada y el punto más bajo de la depresión o surco; la longitud de la ola es la distancia entre dos crestas sucesivas y el periodo de la ola es el tiempo requerido para que dos crestas sucesivas pasen por un punto.

Ilustración 11 crestas sucesivas pasen por un punto fuente: Clark lité

5.1 OLAS DE TRASLACIÓN Son aquellas olas que se producen cerca a la costa, las cuales tocan el fondo, avanzando y estrellándose contra el litoral formando abundante espuma.  Al regresar el agua hacia el mar se origina la resaca.

Ilustración 12 partes de Olas de traslación

Éstas no se pueden ver a simple vista, puesto que su movimiento no se realiza en la superficie del mar, sino que hasta una parte más profunda. Estas olas, oscilan, es decir, se mueven en círculos, un poco más abajo de la superficie. Su movimiento casi no se nota.

Ilustración 13 olas de traslación

5.1 OLAS SÍSMICAS Son aquellas olas producidas por sismos en la corteza oceánica, las cuales son muy peligrosas cuando llegan a la costa. También se les conoce como tsunamis.

Ilustración 14 formación de las olas gigantes

Las olas sísmicas se forman cuando hav terremotos u erupciones volcánicas y, en este caso. el oleaje abarca codo el espesor de la capa de agua. A causa de las sacudidas surge una ola o una serie de olas que se presentan una tras otra. Estas olas adoptaron el nombre japonés tsunami. Constituyen un fenómeno poco frecuente, pero muy peligroso. Tienen grandes dimensiones, sobre todo,

las producidas por los terremotos originados por dislocaciones y fallas del fondo marino.

Ilustración 15 olas gigantes

Las olas son modeladoras del litoral, ya que el continuo golpear desgasta o reconstruye las playas, perfora las rocas de los riscos y acantilados y forma grietas y figuras fantásticas en ellos, lo que conocemos como erosión marina.

7. LAS OLAS EN LA COSTA. Cuando la profundidad es inferior a la mitad de la longitud de onda, la ola empieza a ser influenciada por el fondo que la hace sufrir deformaciones, que son independientes de la dirección de propagación y ocurre la  rompiente. Otras deformaciones consisten en la modificación de la dirección de propagación, las cuales generan fenómenos de: refracción; reflexión; difracción.

Ilustración 16 Olas en la costa

La figura muestra que, en el proceso de refracción, las ortogonales dibujadas perpendicularmente a las líneas de crestas de las olas, tienden a converger en algunas áreas y a divergir en otras, según sea la topografía submarina. En aguas profundas las ortogonales de la ola están separadas por distancias iguales separando segmentos de igual energía. En las proximidades de una saliente, la energía se acrecienta en los segmentos que se achican. Al entrar en una bahía las ortogonales se alejan unas de otras, los segmentos se agrandan, hay disipación de la energía de la ola. De esta manera la energía de la ola se disipa en las bahías y se concentra en las salientes; la topografía irregular del fondo marino refracta el oleaje de manera compleja y se producen variaciones de la energía y de la altura de la ola.

8. CORRIENTES INDUCIDAS POR EL OLEAJE. El oleaje en la costa también genera corrientes que influyen considerablemente en el movimiento de los materiales sedimentarios a lo largo del litoral y es una causa fundamental de la erosión o progradación de la costa. La corriente de deriva litoral: se produce cuando las olas llegan oblicuas a una costa rectilínea, generalmente en ángulo inferior a 10º (el ángulo nunca puede ser mayor debido a la refracción), esto da nacimiento a una corriente paralela al litoral, entre la zona de rompiente y la orilla. La velocidad de la deriva es mínima fuera de la zona de rompiente, lo que demuestra claramente que es inducida por el oleaje y no puede ser atribuida a corrientes oceánicas o corrientes de marea.

Ilustración 17 Trayectorias en zig-zag

En esta figura se observa que los sedimentos describen trayectorias en zig-zag; al reventar la ola el flujo es oblicuo, pero el reflujo desciende perpendicular a la orilla por la línea de mayor pendiente. Uno de los rasgos geomorfológicos de este transporte son las barras en la desembocadura de los ríos o la formación de flechas unidas a una punta rocosa. La velocidad de la deriva depende de: la altura de la rompiente, el período y ángulo de incidencia de las olas, la pendiente y rugosidad de la playa.

Ilustración 18 la altura de la rompiente

Ilustración 19 Corrientes paralelas a la costa

Las corrientes perpendiculares a la costa (rip-current o corrientes de retorno), consisten en que el agua que ha sido llevada hacia la playa por la rompiente se devuelve como una corriente de retorno muy localizada, desgarrando la zona de rompiente en sectores de hasta 30 metros de ancho, y que se dispersa má s allá de la rompiente. Ocurren frecuentemente en lugares de encuentro de dos derivas litorales que se devuelven hacia el mar por una corriente perpendicular. Dichas corrientes son angostas (15-30 metros), perpendiculares a la orilla y comprometen la columna de agua; su velocidad es uno a dos nudos (8 km/hora) y se caracterizan por sus aguas turbulentas cargadas en materiales finos en suspensión, siendo muy peligrosas para los bañistas. tabla 3 Velocidad de Rip Currents en m/s

El sistema de circulación costera produce un intercambio continuo de agua entre la zona de rompiente y la de aguas libres, actuando como un mecanismo de distribución de nutrientes y de dispersión para el escurrimiento terrestre.

9. LAS MAREJADAS O BRAVEZAS. Se trata de olas excepcionales generadas por tempestades. Son olas altas que ocurren en momentos en que por un período de varias horas el mar alcanza un nivel más alto que el de costumbre debido a las condiciones tiempo de una tormenta. Los principales factores condicionantes son: La presión atmosférica baja debido a la perturbación atmosférica; la columna de aire pesa menos y cuando la presión atmosférica desciende 1 milibar (1 hectopascal), el nivel del mar sube aproximadamente un centímetro. Los vientos que soplan en dirección de la costa tienden a acumular agua en el borde litoral. Por ejemplo, un viento de 80 km/hr soplando durante doce horas puede producir una elevación de hasta un metro en el nivel del mar.  Amplitud fuerte de la marea (exageración del nivel del mar). Como resultado de lo anterior, el nivel del mar puede estar varios metros encima de su nivel habitual. Los casos extremos se dan en sitios en los cuales suelen producirse tifones (con valores de presión bajo 900 mb), como ocurre en las latitudes tropicales, mar Caribe, Africa oriental; que sufren inundación en sus costas. En el litoral, este tipo de olas de 4 a 6 metros de altura, recibe el nombre de bravezas o marejadas. Ejemplos de tres bravezas excepcionales ocurridas en Chile: 2-4 junio de 1924; 9 agosto de 1929; 25 Julio de 1968; las tres fueron importantes por su duración y por la elevación del nivel del mar, generándose grandes olas que provocaron fenómenos de inundación y desplazamiento de enormes bloques graníticos de los acantilados costeros. Según los registros, este tipo de fenómeno excepcional ocurre con frecuencia de 3 a 4 en un siglo provocando riesgo de inundación para los asentamientos humanos, además de los efectos geomorfológicos descritos que hacen evolucionar las costas.