01 Dic MAREA, ¿CÓMO SE FORMAN LAS OLAS?

Las olas marinas son consecuencia de la propagación del movimiento entre dos medios, el aire de la atmósfera y el agua del mar. Los cambios de presión atmosférica provocan oscilaciones en la superficie del líquido. A su vez, la acción del viento que roza la superficie da lugar a lo que se conoce como ondas capilares, cuando su empuje es más leve, u ondas gravitatorias, cuando la fricción sobre la lámina de agua es más intensa.

Por lo general las olas se forman por el viento, pero cuando hablamos de «surf» entrarán en juego otras muchas variables.

Generalmente, los vientos más fuertes provocan olas más altas. Entran en juego factores como la velocidad e intensidad de la acción eólica, la cantidad de tiempo que el aire mantiene una dirección estable, el área de la superficie del agua afectada y la profundidad. A medida que las olas se acercan a la orilla, avanzan más despacio debido a que hay menos profundidad, mientras que la cresta aumenta su altura. El proceso continúa hasta que la zona levantada se mueve más rápido que la parte subacuática, punto en el que el movimiento se desestabiliza y la ola rompe.

¿Qué son las olas?

Las olas son básicamente ondas de agua que viajan sobre la superficie del mar. Estas ondas en ocasiones viajan muchos Kilómetros por los océanos a diferentes velocidades y por lo general van a morir en nuestras costas. También, algo importante que debemos saber es que no solo las olas se dan en nuestros mares, podemos encontrarnos también olas de río o incluso en grandes lagos y su mecánica suele ser muy diferente a la de las olas de mar. Más adelante daremos una explicación sobre la formación de las olas de río.

¿Cómo se forma el mar de fondo o Swell?

Seguramente hayas oído hablar mucho de este término «swell». Hay otro tipo de olas con un origen distinto: Son las que forman el llamado mar de fondo (Swell). Son ondas más bajas y redondeadas y surgen por las diferencias de presión atmosférica, temperatura del agua y salinidad entre dos zonas contiguas.

Provocan el movimiento del agua desde donde estos parámetros son menores hacia áreas donde son mayores. El líquido al desplazarse forma corrientes y olas.

Cuanto mayor es la altura de las olas, mayor es la cantidad de energía que pueden extraer del viento, de forma que se produce una realimentación positiva. La altura de las olas viene a depender de tres parámetros del viento, que son su velocidad, su persistencia en el tiempo y, por último, la estabilidad de su dirección. Así, los mayores oleajes se producen en circunstancias meteorológicas en que se cumplen ampliamente estas condiciones.

Parámetros

La parte más alta de una ola es su cresta, y la parte más profunda de la depresión entre dos olas consecutivas se llama valle. A la distancia entre dos crestas se le denomina longitud de onda (λ) y a la diferencia de altura entre una cresta y un valle se le llama altura (H) de la ola. La amplitud es la distancia que la partícula se aparta de su posición media en una dirección perpendicular a la de la propagación. La amplitud (A) vale la mitad de la altura. La pendiente (δ) es la inversa de la tangente entre la altura y la longitud de onda.δ = arc tg ( H / λ )

Se llama período (τ) al tiempo que transcurre entre el paso de dos crestas consecutivas por el mismo punto. La velocidad de onda (también llamada velocidad de fase o celeridad), es decir la velocidad de propagación, se calcula dividiendo la longitud de onda por el período:

Clasificación de las olas en función del su período. Las olas podrían clasificarse desde las olas ordinarias que genera el viento hasta la mareales, con períodos de horas.c = λ / τ

En aguas profundas (>λ/2) la velocidad de onda es proporcional a la longitud de onda, en aguas muy superficiales (<λ/20) por el contrario depende solo de la profundidad.

Frente de olas

El oleaje no es un proceso homogéneo ni estacionario; es decir, no todas las olas tienen el mismo periodo, altura, longitud de onda o dirección en cada instante y lugar, sino que cada una tiene sus características propias, que además varían en el espacio y en el tiempo.

De esta forma, para definir el oleaje, a efectos de la dinámica litoral interesa considerar lo que se denomina frente de olas, que incide en un tramo de costa dada y para el que se utilizan una serie de parámetros estadísticos calculados a partir de un conjunto, más o menos grande, de olas individuales, obtenidos en un lugar y plazo suficientemente concreto y corto para poder considerar el proceso estacionario y homogéneo durante el tiempo de muestreo.

A continuación definimos brevemente los parámetros más usados.

• Altura de ola significativa (Hs o también llamada H1/3). Este parámetro estadístico se obtiene al calcular la media de alturas de ola del tercio de olas más altas dentro del grupo de olas considerado. Se considera que la altura de ola significativa es equivalente a la altura de ola del momento de orden cero, {\displaystyle Hm0=4{\sqrt {m0}}}, que es el parámetro calculado por los modelos numéricos espectrales.
• Altura de ola máxima (H_max, N). Altura de ola máxima dentro del grupo de N olas considerado.
• Período significativo (T_s). Media de los períodos del tercio de olas más altas dentro grupo de olas considerado.
• Periodo medio (T_m). Media de los períodos del grupo de olas considerado.
• Dirección media (D_m), Media de las direcciones de propagación del grupo de olas considerado.

Una vez puestas en marcha, las olas que se desplazan sobre aguas profundas disipan su energía muy lentamente, de forma que alcanzan regiones muy separadas de su lugar de formación. Así, pueden observarse oleajes de gran altura en ausencia de viento.

Las olas disipan su energía de varias maneras. Una parte puede convertirse en una corriente superficial, un desplazamiento en masa de un gran volumen de agua hasta una profundidad considerable. Otra parte se disipa por fricción con el aire, en una inversión del fenómeno que puso en marcha las olas. Parte de la energía puede disiparse si una velocidad excesiva del viento provoca la ruptura de las crestas. Por último, la energía termina por disiparse por interacción con la corteza sólida, cuando el fondo es poco profundo o cuando finalmente las olas se estrellan con la costa.

Tipos

Un tipo particular de olas son los tsunamis, que no se encuentran relacionadas con el viento sino con terremotos o por las erupciones de volcanes submarinos. Los diferentes tipos de olas son:

• Olas libres u oscilatorias: se representan en toda la superficie del mar y se deben a las variaciones del nivel del mar. En ellas el agua no avanza, solo describe un giro al subir y bajar casi en el mismo sitio en el cual se originó el ascenso de la ola, se presentan en un tiempo menor de 30 segundos.
• Olas forzadas: se producen por el viento y en ocasiones pueden ser altas como consecuencia de los huracanes en el agua.
• Olas de traslación: son aquellas que se producen cerca de la costa y que, al avanzar tocando el fondo, se estrellan contra el litoral formando abundante espuma. Al regresar el agua hacia el mar se origina la resaca.
• Tsunamis: son olas producidas por un terremoto o una explosión volcánica. Pueden pasar dos situaciones, una es que en el centro de la perturbación se hundan las aguas, o bien que estas se levanten explosivamente. En ambos casos el movimiento provoca una ola única de dimensiones formidables, que avanza a gran velocidad, pueden ser miles de kilómetros por hora, y llega a tener una altura superior a los 20 metros. Los tsunamis son muy frecuentes en el océano Pacífico.