“INGENIERÍA DE COSTAS” UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL “INGENIERÍA DE COSTAS” Presentado por: Bach. Ing. Luis Alexander García Cavero e-mail: lgarcia.ingc@gmail.com Sitio Web: www.ingenieriadecostas.weebly.com

CAPÍTULO 2: MOVIMIENTOS DEL MAR

Figura 2.1. Mar en movimiento. INTRODUCCIÓN Las aguas del mar están siempre animadas de movimientos de distinta naturaleza: viento, perturbaciones meteorológicas, terremotos, astros, densidad, temperatura o salinidad, etc. Ondas Mareas Corrientes Marinas Por la gran complejidad que presenta el agua del mar en su composición, y debido a su riqueza en seres vivos, sustancias inorgánicas en suspensión y gases disueltos, algunos autores la describen como “una sopa turbia de seres vivos”. Figura 2.1. Mar en movimiento. Fuente: Internet, 2013.

MASAS DE AGUA EN LOS OCÉANOS Se denomina masas de agua a la relación entre la temperatura y la salinidad del agua de mar, que caracterizan a ciertos volúmenes de agua localizados en diferentes profundidades en un punto geográfico determinado. Tabla 2.1. Principales masas de agua oceánicas. Fuente: Osorio Arias & Alvarez Silva, 2006.

Figura 2.2. Movimientos de convergencia y divergencia en el océano. MASAS DE AGUA EN LOS OCÉANOS Convergencia, ocurre cuando el agua superficial se hace más densa que aquella situada en la parte inferior produciendo el hundimiento de grandes cantidades de agua. Divergencia o Surgencia, se produce cuando el agua que se dirige hacia zonas más profundas regresa a la superficie. Figura 2.2. Movimientos de convergencia y divergencia en el océano. Fuente: Internet, 2013.

CIRCULACIÓN DE AGUA EN LOS OCÉANOS Circulación Termohalina, diferencias de densidad del agua hacen que ésta se mueva de zonas más densas a zonas menos densas y viceversa. Circulación Superficial Oceánica, movimientos producidos por los vientos que resultan en fuertes corrientes. Figura 2.3. Tipos de circulación en los océanos. Fuente: Universidad de las Palmas de Gran Canaria, 2012.

CIRCULACIÓN TERMOHALINA El adjetivo termohalino deriva de las palabras termo (temperatura) y halino (salinidad), factores que juntos determinan la densidad del agua de mar. Es también conocida como cinta transportadora oceánica, a través de esta circulación, las distintas cuentas oceánicas intercambian agua entre sí. Figura 2.4. Esquema de las Corrientes de Circulación Termohalina. Fuente: Wikipedia, 2012.

CIRCULACIÓN SUPERFICIAL OCEÁNICA La forma en que los vientos generan estas corrientes es bastante más complicada que simplemente suponer que son producto directo del esfuerzo de los vientos sobre la superficie oceánica. Entre los distintos factores que producen la circulación superficial tenemos: Movimiento Atmosférico Efecto de Coriolis Los Vientos Zonales Modelo de Ekman

MOVIMIENTO ATMOSFÉRICO La posición de las masas de aire se relaciona con el calentamiento desigual de la Tierra: En las zonas de mayor calentamiento (zonas ecuatoriales), el aire caliente, menos denso, se eleva y se desplaza hacia los polos. En las zonas de menor calentamiento (zonas polares), el aire frío, más denso, desciende y se desplaza hacia el ecuador. Figura 2.5. Circulación Teórica. Fuente: Vidales Encarnación, 2012.

EFECTO DE CORIOLIS Influye en la circulación de los vientos y el agua. Los vientos se desvían a la derecha de la dirección de movimiento en el Hemisferio Norte, y a la izquierda, en el Hemisferio Sur. El aire se enfría antes de llegar al polo y el transporte efectúa mediante tres células: Célula de Hadley. Célula de Ferrel. Célula Polar. Figura 2.6. Desviación de Coriolis. Fuente: Universidad de las Palmas de Gran Canaria, 2012.

Fuente: Universidad de las Palmas de Gran Canaria, 2012. EFECTO DE CORIOLIS Figura 2.7. Descripción de las Células producidas por el efecto de Coriolis. Fuente: Universidad de las Palmas de Gran Canaria, 2012.

Figura 2.8. Sistema de Vientos. LOS VIENTOS ZONALES La fuerza primaria responsable de la circulación superficial de los océanos se debe al viento, que arrastra a las aguas situadas cerca de la superficie. Figura 2.8. Sistema de Vientos. Fuente: Varios, 2012.

MODELO DE EKMAN Figura 2.9. Modelo de Ekman. Fuente: Internet, 2013.

MODELO DE EKMAN El ejemplo más claro de transporte de Ekman se da en las márgenes orientales de los océanos. En estas zonas de surgencia se logra alta producción pesquera, como es el caso de Perú, que se captura millones de toneladas de anchoveta. Figura 2.10. Esquema del proceso de surgimiento de agua debido al transporte de Ekman. Fuente: Internet, 2013.

TIPO DE ONDAS EN EL MAR Figura 2.11. Distribución energética de las ondas de superficie. Fuente: Grupo de Ingeniería Oceanográfica y de Costas, 2013.

ONDAS DE VIENTO Olas Sea, se denominan así por encontrarse dentro de su zona de generación bajo la acción de los vientos. Son causadas por los vientos locales y se caracterizan por ser de período corto (T = 1s a 7s), tener poca longitud y gran peralte, además de carecer de ritmo y armonía. Olas Swell, generadas en una zona de vientos al sur de nuestro continente, en la llamada zona de tormentas o tierra del fuego frente a la Costa de Chile. Se propagan de sur a Norte, desde aguas profundas hacia aguas poco profundas, pudiendo llegar a cubrir grandes distancias en todo su recorrido, cuyo periodo es: T = 7s a 30s

ONDAS LARGAS Se denominan ondas largas a aquellas cuyo período es notablemente más alto que el de las olas de viento. El estudio de las ondas largas, su generación, transformación y la dinámica y cinemática asociadas a las mismas son de gran relevancia para aquellas personas que centran su actividad en el litoral. El nivel del mar en cualquier punto de la costa viene determinado fundamentalmente por las ondas largas por lo que se exige un conocimiento detallado de las ondas largas.

SEICHES Son movimientos ondulatorios en proceso de amortiguación, consecuencia del paso de anticiclones, que se dan habitualmente en el Atlántico y en el Mar del Norte. Video 2.1. En rojo una onda estacionaria, representada como una suma de dos ondas que se propagan viajando en direcciones opuestas (verde y azul). Fuente: Wikipedia, 2013.

STORM SURGES Es una elevación del nivel del mar asociado con un sistema atmosférico de baja presión. Principalmente es producto de los vientos en altura que empujan la superficie oceánica en sentido hacia la costa. Figura 2.12. Storm Surge. Fuente: Wikipedia, 2013.

Figura 2.13. Formación de un Tsunami. Conocido como un sismo en el fondo del mar que origina el movimiento de las aguas. Los movimientos sísmicos submarinos y las ondas sísmicas se transmiten a través del agua hasta la superficie del mar. Figura 2.13. Formación de un Tsunami. Fuente: Internet, 2013.

ONDAS DE MAREA Las olas oceánicas de mayor longitud de onda están asociadas con las mareas y se caracterizan por una elevación y caída rítmicas del nivel del mar durante un período de varias horas. Las mareas resultan de la atracción de la tierra y su hidrósfera por el sol, la luna y otros cuerpos celestes. Figura 2.14. Vistas a bajamar y pleamar del Puerto La Flotte (Francia). Fuente: Internet, 2013.

REFERENCIAS Cifuentes Lemus, J. L., Torres-García, P., & Frías M., M. (Diciembre de 2012). Propiedades Físicas del Agua del Mar. Obtenido de El Océano y sus Recursos III. Las Ciencias del Mar: Oceanografía Física, Matemáticas e Ingeniería: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/17/ht m/oceano.htm Fuentes Ortíz, C. A. (2001). Ingeniería Costera. En C. A. Fuentes Ortíz, Ingeniería Portuaria (1a ed., págs. 23-153). Lima: Coper & Asociados. Grupo de Ingeniería Oceanográfica y de Costas. (2000). Documento de referencia: Dinámicas (Vol. I). Santander: Universidad de Cantabria. Lizano R., O. G. (Diciembre de 2012). Circulacion y Masas de Agua de los Océanos. Obtenido de Tópicos en Oceanografía: http://www.cimar.ucr.ac.cr/Oceonografia/capitulo7.pdf Lizano R., O. G. (Diciembre de 2012). Mareas y otras Ondas de Período Largo. Obtenido de Tópicos en Oceanografía Física: http://www.cimar.ucr.ac.cr/Oceonografia/capitulo9.pdf

REFERENCIAS Medina Villaverde, J. M. (2009). Unidad 01 - Oscilaciones del mar. En Ingeniería Marítima y Costera (págs. 1 - 93). Nautilus Ingeniería Marítima. NASA Programa de Oceanografía Física. (Diciembre de 2012). Ocean and Climate. Obtenido de Ocean Motion and Surface Currents: http://oceanmotion.org/html/background/climate.htm NASA Programa de Oceanografía Física. (Diciembre de 2012). Patterns of Circulation. Obtenido de Ocean Motion and Surface Currents: http://oceanmotion.org/html/background/patterns-of- circulation.htm National Oceanic and Atmospheric Administration. (Diciembre de 2012). Currents. Obtenido de NOS Education Program: http://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_currents/welcome .html Osorio Arias, A. F., & Alvarez Silva, O. A. (2006). Introducción a la ingeniería de Costas. Medellín: Universidad Nacional de Colombia.

REFERENCIAS Universidad de las Palmas de Gran Canaria. (Diciembre de 2012). Caracterización de los Movimientos de las Aguas Oceánicas. Obtenido de Introducción a la Oceanografía Física: www.ulpgc.es/descargadirecta.php?codigo_archivo=16268 Vidal Pascual, C. (Diciembre de 2012). Obtenido de Movimientos del Agua en la Plataforma Continental: http://www.oceanicos.unalmed.edu.co/cursos/ingCostas/pdf/lectur as/lectura_tema_2_1_Movagua_texto.pdf Vidales Encarnación, M. (Diciembre de 2012). Circulación Atmosférica Global. Obtenido de http://www.slideshare.net/emartinvidales/5-circulacin-atmosfrica- global