Las ondas de infragravedad son ondas de gravedad superficial con frecuencias más bajas que las ondas de viento (que consisten tanto en el mar de viento como en el oleaje ), por lo que se corresponden con la parte del espectro de ondas más baja que las frecuencias generadas directamente por la fuerza del viento.
Las ondas de infragravedad son ondas de gravedad de la superficie del océano generadas por olas oceánicas de períodos más cortos. La amplitud de las ondas de infragravedad es más relevante en aguas poco profundas, en particular a lo largo de las costas golpeadas por olas de viento y oleajes oceánicos de gran amplitud y período largo . Las olas de viento y oleajes oceánicos son más cortos, con períodos dominantes típicos de 1 a 25 s. Por el contrario, el período dominante de las ondas de infragravedad es típicamente de 80 a 300 s, [1] que está cerca de los períodos típicos de los tsunamis , con los que comparten propiedades de propagación similares, incluidas celeridades muy rápidas en aguas profundas. Esto distingue a las ondas de infragravedad de las ondas de gravedad oceánicas normales , que son creadas por el viento que actúa sobre la superficie del mar, y son más lentas que el viento generador.
Cualesquiera que sean los detalles de su mecanismo de generación, que se analizan a continuación, las ondas de infragravedad son estos subarmónicos de las ondas de gravedad incidentes. [2]
Técnicamente, las ondas de infragravedad son simplemente una subcategoría de las ondas de gravedad y se refieren a todas las ondas de gravedad con períodos mayores a 30 s. Esto podría incluir fenómenos como las mareas y las ondas oceánicas de Rossby , pero el uso científico común se limita a las ondas de gravedad generadas por grupos de ondas de viento.
El término "onda de infragravedad" parece haber sido acuñado por Walter Munk en 1950. [3] [4]
Dos procesos principales pueden explicar la transferencia de energía de las ondas de viento cortas a las ondas de infragravedad largas, y ambos son importantes en aguas poco profundas y para las ondas de viento empinadas. El proceso más común es la interacción subarmónica de trenes de ondas de viento que fue observada por primera vez por Munk y Tucker y explicada por Longuet-Higgins y Stewart. [5] Debido a que las ondas de viento no son monocromáticas , forman grupos. La deriva de Stokes inducida por estas ondas agrupadas transporta más agua donde las olas son más altas. Las olas también empujan el agua de un modo que puede interpretarse como una fuerza: la divergencia de las tensiones de radiación. Combinando la conservación de la masa y el momento, Longuet-Higgins y Stewart dan, con tres métodos diferentes, el resultado ahora bien conocido. Es decir, el nivel medio del mar oscila con una longitud de onda que es igual a la longitud del grupo, con un nivel bajo donde las ondas de viento son más altas y un nivel alto donde estas ondas son más bajas. Esta oscilación de la superficie del mar es proporcional al cuadrado de la amplitud de la ola corta y se vuelve muy grande cuando la velocidad del grupo se acerca a la velocidad de las olas en aguas poco profundas. Los detalles de este proceso se modifican cuando el fondo está inclinado, lo que generalmente ocurre cerca de la costa, pero la teoría captura el importante efecto, observado en la mayoría de las condiciones, de que el agua alta de este "golpe de olas" llega con las olas de menor amplitud.
Otro proceso fue propuesto posteriormente por Graham Symonds y sus colaboradores [6] . Para explicar algunos casos en los que esta fase de olas largas y cortas no se oponía, propusieron que la posición de la línea de rompiente en el oleaje, moviéndose hacia aguas profundas cuando las olas son más altas, podría actuar como un generador de olas. Parece que esta es probablemente una buena explicación para la generación de olas por infragravedad en un arrecife.
En el caso de los arrecifes de coral, los períodos de infragravedad se establecen por resonancias con el propio arrecife. [7] [8]
Se cree que las ondas de infragravedad son un mecanismo generador detrás de las ondas furtivas , olas inusualmente grandes y de larga duración que hacen que el agua avance hasta la costa y que han matado a varias personas en el noroeste del Pacífico de los EE. UU . [9]
Se ha observado que las ondas de infragravedad generadas a lo largo de la costa del Pacífico de América del Norte se propagan transoceánicamente hasta la Antártida y allí inciden en la plataforma de hielo de Ross . Sus frecuencias se acoplan más estrechamente con las frecuencias naturales de la plataforma de hielo y producen un movimiento de la plataforma de hielo de mayor amplitud que el oleaje oceánico normal de las ondas de gravedad. Además, no son amortiguadas por el hielo marino como lo es el oleaje oceánico normal. Como resultado, flexionan las plataformas de hielo flotantes como la plataforma de hielo de Ross; esta flexión contribuye significativamente a la ruptura de la plataforma de hielo. [2] [10]