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Resonancia de marea

Mareas en el muelle de Portishead , en el canal de Bristol. Un ejemplo de resonancia de mareas.

En oceanografía , una resonancia de marea ocurre cuando la marea excita uno de los modos resonantes del océano. [1] El efecto es más llamativo cuando una plataforma continental tiene un ancho de aproximadamente un cuarto de longitud de onda. En ese caso, una ola de marea incidente puede verse reforzada por reflexiones entre la costa y el borde de la plataforma, lo que produce un rango de marea mucho mayor en la costa.

Ejemplos famosos de este efecto se encuentran en la bahía de Fundy , donde se dice que se encuentran las mareas más altas del mundo, y en el canal de Bristol . Menos conocida es la bahía Leaf, parte de la bahía de Ungava cerca de la entrada del estrecho de Hudson ( Canadá ), que tiene mareas similares a las de la bahía de Fundy . [2] Otras regiones resonantes con grandes mareas incluyen la plataforma patagónica y en la plataforma continental del noroeste de Australia . [3]

La mayoría de las regiones resonantes también son responsables de grandes fracciones de la cantidad total de energía de las mareas disipada en los océanos. Los datos del altímetro satelital muestran que la marea M 2 disipa aproximadamente 2,5 TW, de los cuales 261 GW se pierden en el complejo de la Bahía de Hudson , 208 GW en las plataformas europeas (incluido el canal de Bristol), 158 GW en la plataforma noroccidental australiana, 149 GW en el mar Amarillo y 112 GW en la plataforma patagónica . [4]

Escala de las resonancias

La velocidad de las olas largas en el océano se da, con una buena aproximación, por , donde g es la aceleración de la gravedad y h es la profundidad del océano. [5] [6] [7] Para una plataforma continental típica con una profundidad de 100 m, la velocidad es de aproximadamente 30 m/s. Por lo tanto, si el período de marea es de 12 horas, una plataforma de un cuarto de longitud de onda tendrá un ancho de aproximadamente 300 km.

En el caso de una plataforma continental más estrecha, sigue habiendo resonancia, pero no coincide con la frecuencia de las mareas y, por lo tanto, tiene menos efecto sobre las amplitudes de las mareas. Sin embargo, el efecto es suficiente para explicar en parte por qué las mareas a lo largo de una costa situada detrás de una plataforma continental suelen ser más altas que en las islas cercanas a la costa en las profundidades del océano (una de las explicaciones parciales adicionales es la ley de Green ). Las resonancias también generan fuertes corrientes de marea y es la turbulencia causada por las corrientes la responsable de la gran cantidad de energía de las mareas que se disipa en dichas regiones.

En las profundidades oceánicas, donde la profundidad suele ser de 4000 m, la velocidad de las olas largas aumenta hasta aproximadamente 200 m/s. La diferencia de velocidad, en comparación con la plataforma continental, es responsable de las reflexiones en el borde de la plataforma continental. Fuera de la resonancia, esto puede reducir la energía de las mareas que se desplaza hacia la plataforma. Sin embargo, cerca de una frecuencia de resonancia, la relación de fase, entre las olas en la plataforma y en las profundidades oceánicas, puede tener el efecto de atraer energía hacia la plataforma.

La mayor velocidad de las olas largas en las profundidades oceánicas implica que la longitud de onda de las mareas allí es del orden de 10.000 km. Como las cuencas oceánicas tienen un tamaño similar, también tienen el potencial de ser resonantes. [8] [9] En la práctica, las resonancias oceánicas profundas son difíciles de observar, probablemente porque el océano profundo pierde energía de las mareas demasiado rápido hacia las plataformas resonantes.

Véase también

Referencias

  1. ^ Platzman, GW (1991), "Evidencia de mareas para modos normales oceánicos", en Parker, BP (ed.), Tidal Hydrodynamics , Nueva York: John Wiley & Sons , pág. 883
  2. ^ O'Reilly, CT; Solvason, R.; Solomon, C. (2005). J. Ryan (ed.). "Dónde están las mareas más grandes del mundo". Informe anual de la BIO: revisión de 2004. Biotechnol. Ind. Org., Washington, DC: 44–46.
  3. ^ Webb, DJ (1976). "Un modelo de resonancias de la plataforma continental". Investigación en aguas profundas . 23 (1): 1–15. Código Bibliográfico :1976DSRA...23....1W. doi :10.1016/0011-7471(76)90804-4.
  4. ^ Egbert, GD; Ray, R. (2001). "Estimaciones de disipación de marea M2 a partir de datos del altímetro TOPEX/Poseidon". Revista de investigación geofísica . 106 (C10) (C10): 22475–22502. Código Bibliográfico :2001JGR...10622475E. doi : 10.1029/2000JC000699 . S2CID  76652654.
  5. ^ Segar, DA (2007). Introducción a las Ciencias Oceánicas . Nueva York: WW Norton. págs.581+.
  6. ^ Knauss, JA (1997). Introducción a la oceanografía física . Long Grove, EE. UU.: Waveland Press. pág. 309.
  7. ^ Defant, A. (1961). Introducción a la oceanografía física . Vol. II. Oxford: Pergamon Press . pág. 598.
  8. ^ Platzman, GW; Curtis, GA; Hansen, KS; Slater, RD (1981). "Modos normales del océano mundial. Parte II: Descripción de los modos en el intervalo de períodos de 8 a 80 horas". Journal of Physical Oceanography . 11 (5): 579–603. Bibcode :1981JPO....11..579P. doi : 10.1175/1520-0485(1981)011<0579:NMOTWO>2.0.CO;2 .
  9. ^ Webb, DJ (1973). "Resonancia de mareas en el mar de Coral". Nature . 243 (5409): 511. Bibcode :1973Natur.243..511W. doi : 10.1038/243511a0 .