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“INGENIERÍA DE COSTAS” Presentado por: Bach. Ing. Luis Alexander García Cavero e-mail: [email protected] Sitio Web: www.ingenieriarecursoshidricos.com Ingeniería de Recursos Hídricos Organización para un Desarrollo Sostenible

Movimientos del Mar

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Manual introductorio a la Ingeniería de Costas. Cap 2: Movimientos del Mar (Masas de Agua, Circulación en los Océanos, Tipos de Ondas en el Mar).

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  • 1. Ingeniera de Recursos HdricosOrganizacin para un Desarrollo SosteniblePresentado por:Bach. Ing. Luis Alexander Garca Caveroe-mail: [email protected] Web: www.ingenieriarecursoshidricos.com

2. Las aguas del mar estn siempreanimadas de movimientos dedistinta naturaleza:viento,perturbaciones meteorolgicas,terremotos, astros, densidad,temperatura o salinidad, etc. Ondas Mareas Corrientes MarinasFigura 2.1. Mar en movimiento. Fuente: Internet, 2013. 3. Masa de agua AnionesTemperatura C CationesSalinidad o/oo N. Atlntica 8 - 1935.1 - 36.5-+ Cloruro (Cl )55.07 Sodio (Na6 ) 1730.62Se denomina masas de agua a S. Atlntica-34.7 - 36.0 Sup. CentralN. Pacfica6 - 1834.0 - 34.9 Sulfato (SO42-) S. Pacficala relacin entre la temperatura7.72Magnesio (Mg++) 3.68 10 - 1734.5 - 35.6y la salinidad del agua de mar,Bicarbonato ndica 7 - 16++34.5 - 35.6 0.4 Atln. Subrtica Calcio (Ca4 -)51.18 34.6 - 34.7que caracterizan a ciertos (HCO3-)Sup. Altas Latitudes Pacf. Subrtica3 -6 33.5 - 34.4volmenes de agua localizados - + Bromuro (Br )0.19 Subantrtica Potasio (K -)10 3 1.133.9 - 34.7en diferentes profundidades en Ant. circumpolar0- 2 34.6 - 34.7 Flor (F-)0.01 Estroncio (Sr++) 0.02 rtica3- 5 34.7 - 34.9unpuntogeogrficoN. pacfico Molcula no disociadacido brico 4 - 10 0.01 34.0 - 34.5(H3BO3) 3 - 7determinado. Intermedias Antrtica33.8 - 34.7 Mediterrnea 6 - 1235.3 - 36.5 Mar rojo 8 - 1235.1 - 35.7 N. atlntico2- 4 34.8 - 35.1Profundas y Fondo Antrtica - 0.4 34.7Tabla 2.1. Principales masas de agua ocenicas.Fuente: Osorio Arias & Alvarez Silva, 2006. 4. Convergencia, ocurre cuandoel agua superficial se hacemsdensa queaquellasituada en la parte inferiorproduciendo el hundimientode grandes cantidades deagua. Divergencia o Surgencia, seproduce cuando el agua quese dirige hacia zonas msprofundas regresaa lasuperficie.Figura 2.2. Movimientos de convergencia y divergencia en el ocano.Fuente: Internet, 2013. 5. CirculacinTermohalina, diferenciasde densidad del aguahacen que sta semueva de zonas msdensas a zonas menosdensas y viceversa. CirculacinSuperficialOcenica, movimientosFigura 2.3. Tipos de circulacin en los ocanos. Fuente: Universidad de las Palmas de Granproducidos por los vientos Canaria, 2012.que resultan en fuertescorrientes. 6. El adjetivo termohalino derivadelas palabrastermo(temperatura) y halino(salinidad), factores que juntosdeterminan la densidad delagua de mar.Es tambin conocida comocinta transportadoraocenica, a travs de estacirculacin, las distintascuentas ocenicasintercambian agua entre s.Figura 2.4. Esquema de las Corrientes de Circulacin Termohalina. Fuente: Wikipedia, 2012. 7. La forma en que los vientos generan estas corrientes esbastante ms complicada que simplemente suponer que sonproducto directo del esfuerzo de los vientos sobre la superficieocenica. Entre los distintos factores que producen lacirculacin superficial tenemos: Movimiento Atmosfrico Efecto de Coriolis Los Vientos Zonales Modelo de Ekman 8. La posicin de las masas de aire serelacionacon el calentamientodesigual de la Tierra: En las zonas demayorcalentamiento(zonasecuatoriales),elairecaliente, menos denso, se eleva y sedesplaza hacia los polos. Enlas zonasde menorcalentamiento (zonas polares), el Figura 2.5. Circulacin Terica.aire fro, ms denso, desciende y se Fuente: Vidales Encarnacin, 2012.desplaza hacia el ecuador. 9. Influye en la circulacin de los vientosy el agua. Los vientos se desvan a laderechade la direccin demovimiento en el Hemisferio Norte, y ala izquierda, en el Hemisferio Sur.El aire se enfra antes de llegar al poloy el transporte efecta mediante tresclulas: Clula de Hadley. Figura 2.6. Desviacin de Coriolis.Fuente: Universidad de las Palmas de Clula de Ferrel.Gran Canaria, 2012. Clula Polar. 10. Figura 2.7. Descripcin de las Clulas producidas por el efecto de Coriolis. Fuente: Universidad de las Palmas de Gran Canaria, 2012. 11. La fuerza primaria responsablede la circulacin superficial delos ocanos se debe alviento, que arrastra a lasaguas situadas cerca de lasuperficie. Figura 2.8. Sistema de Vientos.Fuente: Varios, 2012. 12. Figura 2.9. Modelo de Ekman.Fuente: Internet, 2013. 13. El ejemplo ms claro detransporte de Ekman se da enlas mrgenes orientales de losocanos.En estas zonas de surgencia selogra alta produccinpesquera, como es el caso dePer, que se captura millonesde toneladas de anchoveta. Figura 2.10. Esquema del proceso de surgimiento de agua debido al transporte de Ekman. Fuente: Internet, 2013. 14. Figura 2.11. Distribucin energtica de las ondas de superficie.Fuente: Grupo de Ingeniera Oceanogrfica y de Costas, 2013. 15. Olas Sea, se denominan as por encontrarse dentro de su zona degeneracin bajo la accin de los vientos. Son causadas por losvientos locales y se caracterizan por ser de perodo corto (T = 1s a7s), tener poca longitud y gran peralte, adems de carecer de ritmoy armona. Olas Swell, generadas en una zona de vientos al sur de nuestrocontinente, en la llamada zona de tormentas o tierra del fuegofrente a la Costa de Chile. Se propagan de sur a Norte, desde aguasprofundas hacia aguas poco profundas, pudiendo llegar a cubrirgrandes distancias en todo su recorrido, cuyo periodo es: T = 7s a30s 16. Se denominan ondas largas a aquellas cuyo perodo esnotablemente ms alto que el de las olas de viento.El estudio de las ondas largas, su generacin, transformacin y ladinmica y cinemtica asociadas a las mismas son de granrelevancia para aquellas personas que centran su actividad enel litoral.El nivel del mar en cualquier punto de la costa vienedeterminado fundamentalmente por las ondas largas por lo quese exige un conocimiento detallado de las ondas largas. 17. Son movimientosondulatorios enprocesode amortiguacin,consecuenciadel paso de anticiclones, que se dan habitualmente en el Atlntico y en el Mar del Norte.Video 2.1. En rojo una onda estacionaria, representada como una suma de dos ondas que sepropagan viajando en direcciones opuestas (verde y azul). Fuente: Wikipedia, 2013. 18. Es una elevacin del nivel del mar asociado con un sistema atmosfricode baja presin. Principalmente es producto de los vientos en altura queempujan la superficie ocenica en sentido hacia la costa. Figura 2.12. Storm Surge. Fuente: Wikipedia, 2013. 19. Conocido como un sismoen el fondo del mar queorigina el movimiento de lasaguas.Los movimientos ssmicossubmarinos y las ondasssmicas se transmiten atravs del agua hasta lasuperficie del mar. Figura 2.13. Formacin de un Tsunami. Fuente: Internet, 2013. 20. Las olas ocenicas de mayorlongitud de onda estnasociadas con las mareas yse caracterizan por unaelevacin y cada rtmicasdel nivel del mar durante unperodo de varias horas.Las mareas resultan de laatraccin de la tierra y suhidrsfera por el sol, la luna y Figura 2.14. Vistas a bajamar y pleamar del Puertootros cuerpos celestes. La Flotte (Francia). Fuente: Internet, 2013. 21. Cifuentes Lemus, J. L., Torres-Garca, P., & Fras M., M. (Diciembre de 2012).Propiedades Fsicas del Agua del Mar. Obtenido de El Ocano y susRecursos III. Las Ciencias del Mar: Oceanografa Fsica, Matemticas eIngeniera:http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/17/htm/oceano.htm Fuentes Ortz, C. A. (2001). Ingeniera Costera. En C. A. FuentesOrtz, Ingeniera Portuaria (1a ed., pgs. 23-153). Lima: Coper & Asociados. Grupo de Ingeniera Oceanogrfica y de Costas. (2000). Documento dereferencia: Dinmicas (Vol. I). Santander: Universidad de Cantabria. Lizano R., O. G. (Diciembre de 2012). 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