Marea
Vistas a pleamar (marea alta) y bajamar (marea baja)
en el puerto de La Flotte en la isla de Ré (Francia) en el golfo de Vizcaya.
Para otros usos de este
término, véase Marea (desambiguación).
Puerto de Muros (provincia de La Coruña), en marea baja, como puede verse en la
marca del nivel del agua en las guías del muelle flotante y en el rompeolas
La marea es el cambio periódico del nivel del mar producido, principalmente,
por las fuerzas gravitacionales que ejercen la Luna y el Sol sobre la Tierra.
Otros fenómenos ocasionales, como
los vientos, las lluvias, el desborde de ríos y los tsunamis provocan
variaciones del nivel del mar, también ocasionales, pero no pueden
ser calificados de mareas.
Índice
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• 1 Historia
• 2 Términos
• 3 Fenómeno físico de las mareas
o 3.1 Mareas solares
o 3.2 Mareas lunares
o 3.3 Mareas vivas y mareas muertas
o 3.4 Inclinación del eje de la Tierra
o 3.5 Otras causas de variación
o 3.6 Influencia de los continentes
o 3.7 Las mareas en las costas
 3.7.1 Las mareas en la zona ecuatorial
• 4 Corrientes de marea
• 5 Centrales mareomotrices
• 6 Mareas terrestres
• 7 Mareas atmosféricas
• 8 Frenado de la rotación de la Tierra
• 9 Notas
• 10 Referencias
• 11 Véase también
• 12 Enlaces externos
Historia[editar • editar código]
El fenómeno de las mareas es conocido desde la antigüedad. Parece ser que
Piteas (siglo IV a. C.) fue elprimero en señalar la relación entre la amplitud
de la marea y las fases de la Luna, así como su periodicidad. Plinio el
Viejo (23-79) en su Naturalis Historia describe correctamente el fenómeno y
piensa que la marea está relacionada con la Luna y el Sol. Mucho más tarde,
Bacon, Kepler y otros trataron de explicar ese fenómeno, admitiendo la atracción
de la Luna y del Sol. Pero fue Isaac Newton en su obra Philosophiae Naturalis
Principia Mathematica («Principios matemáticos de la Filosofía Natural», 1687)
quien dio la explicación de las mareas aceptada actualmente. Más tarde,
Pierre-Simon Laplace (1749-1827) y otros científicos ampliaron el estudio de
las mareas desde un punto de vista dinámico.
Isaac Newton realizó varios estudios científicos del comportamiento de las mareas y calculó la
altura de éstas según la fecha del mes, la
estación del
año y la latitud. Más tarde, Simon Laplace complementó los
estudios de Newton.
Términos[editar • editar código]
Marea viva en Wimereux, en el Paso de Calais (Francia).
Marea baja en Combarro (Pontevedra, España).
A continuación se recogen los principales términos empleados en la descripción
de las mareas:
• Marea alta o pleamar: momento en que el agua del
mar alcanza su máxima altura dentro del
ciclo de las mareas.
• Marea baja o bajamar: momento opuesto, en que el mar alcanza su menor altura.
El tiempo aproximado entre una pleamar y la bajamar es de 6horas, completando un ciclo de 24 horas 50 minutos.
• Flujo: el flujo es el proceso de ascenso lento y continuo de las aguas
marinas, debido al incremento progresivo de la atracción lunar o solar o de
ambas atracciones en el caso de luna nueva y de luna
llena.
• Reflujo: el reflujo es el proceso de descenso de las aguas marinas, lento y
progresivo, debido a la decadencia de la atracción lunar o solar.
• Carrera o amplitud de marea: diferencia de altura entre pleamar y bajamar.
• Rango micromareal: cuando la carrera de marea es menor de 2 metros.
• Rango mesomareal: cuando la carrera de marea está comprendida entre los 2
metros y los 4 metros.
• Rango macromareal: cuando la carrera de marea es mayor de 4 metros.1
• Semiperíodo de marea: diferencia en el tiempo entre pleamar y bajamar.
• Estoa de marea: es el momento en el que el nivel permanece fijo en la pleamar
o en la bajamar.
• Estoa de corriente: es el instante en que la corriente asociada a la marea se
anula.
• Establecimiento del puerto: es el desfase existente, debido a la inercia de
la hidrosfera, entre el paso de la Luna por el meridiano del lugar y la
aparición de la pleamar siguiente.
• Edad de la marea: es el desfase existente, por la misma razón, entre el paso de la Luna llena por el
meridiano del
lugar y la máxima pleamar mensual siguiente.
• Unidad de altura: promedio durante 19 años (un ciclo
nodal o ciclo de metón) de las dos máximascarreras de marea (equinoccios) de
cada año del
ciclo.
• Marea viva, alta o sizigia: son las mareas que se
producen con la luna llena y la luna nueva, cuando el Sol, la Luna y la Tierra
se encuentran alineados. La Marea Viva que se produce durante
la fase de Luna Nueva se denomina 'Marea Viva de Conjunción'; y la
que se produce mientras tiene lugar la fase de luna llena se llama 'Marea
Viva de Oposición'.
• Marea muerta, baja o de cuadratura: son las mareas que se producen durante
las fases de Cuarto Creciente y Cuarto Menguante, cuando las posiciones de la
Tierra, el Sol y la Luna forman un ángulo aparente de 90s.
• Líneas cotidales: las líneas cotidales (del inglés tide:
marea) son las líneas que unen los puntos en los cuales la pleamar es
simultánea.
• Puntos anfidrómicos o puntos de anfidromia: son zonas hacia las cuales
convergen las líneas cotidales y en las que la amplitud de la marea es cero.
• Puerto patrón: son los puntos geográficos para las cuales se calcula y
publica la predicción de fecha y altura de marea.
• Puerto secundario: son puntos geográficos de interés para el navegante pero
que no tienen publicado un cálculo de predicción de
mareas, pero sí una corrección en cuanto a hora y altura que los refiere a un
puerto patrón y mediante la cual se pueden determinar igualmente los datos de
marea.
• Tablas de marea: son las publicaciones anuales con la predicción diaria de
las alturas de marea.Suministran, entre otros datos, fecha, hora y altura de
marea para diferentes puntos a lo largo del litoral marítimo.
Fenómeno físico de las mareas[editar • editar código]
La explicación completa del
mecanismo de las mareas, con todas las periodicidades, es extremamente larga y
complicada. Así que se comenzará empleando todas las
simplificaciones posibles para luego acercarse a la realidad suprimiendo
algunas de estas simplificaciones.
Se considerará que la Tierra es una esfera sin continentes rodeada por una
hidrosfera y que gira alrededor del Sol en una
trayectoria elíptica sin girar sobre su eje. Por ahora no se
tendrá en cuenta la Luna.
Cuando un astro está en órbita alrededor de otro, la fuerza de atracción
gravitacional entre los dos viene dada por la ley de gravitación de Newton:
donde:
• es la constante de gravitación universal.
• y son las masas de los dos cuerpos.
• es la distancia entre los centros de masas de los dos
astros.
Esta fuerza de atracción es la fuerza centrípeta que hace que
el astro describa una circunferencia.
donde:
• es la masa del
astro.
• es la velocidad angular del astro y su período orbital.
• es la distancia entre el centro
de masas del astro y el centro de rotación, que coincide con el
centro de masas de los dos astros. Si el otro astro es mucho más masivo ( ), el centro de rotación está muy cerca del
centro de masas del
astro masivo y . Es elcaso que ocurre con la Tierra y
el Sol.
La fuerza de atracción asociada a la órbita y al período solamente se ejerce
sobre puntos situados a la misma distancia que el centro de masas. Las zonas más lejanas están menos atraídas y las más cercanas lo
están más.
El valor de la aceleración de gravedad debida al Sol es exactamente el que
corresponde a una órbita con la velocidad angular y con el centro de masas
terrestre a una distancia del Sol. Todas las partes de la Tierra tienen la
misma velocidad angular alrededor del Sol, pero no están a la misma distancia.
Las que están más lejos que el centro de masas sentirán una
aceleración de gravedad menor que la necesaria y la que están a una distancia
inferior sentirán una aceleración mayor que la necesaria.
Existe otra fuerza, del mismo orden de magnitud,
debida al hecho que las fuerzas de atracción convergen hacia el centro del Sol,
que se encuentra situado a una distancia finita. Se
describirá más adelante.
En algunas fuentes se comete el error de añadir las
aceleraciones centrífugas. Si se opta por utilizar un sistema de referencia inercial(inmóvil respecto a la estrellas), no se deben tener
en cuenta las fuerzas centrífugas, que son fuerzas ficticias y que sólo
aparecen en sistemas de referencia acelerados. Un observador en la Tierra ve
fuerzas centrífugas porque la Tierra está en caída libre hacia el Sol. En
cambio, para un observador exterior fijo,solo existen las fuerzas reales, como
la fuerza de atracción que constituye la fuerza centrípeta.2
El resultado de este pequeño desequilibrio de fuerzas es que el agua de los
océanos situada en el lado opuesto al Sol siente una fuerza que la empuja hacia
el exterior de la órbita, mientras que el agua situada en el lado orientado
hacia el Sol siente una fuerza que la empuja hacia dicho astro. La consecuencia
es que la esfera de agua que recubre a la Tierra se alarga ligeramente y se
transforma en unelipsoide de revolución cuyo eje mayor está dirigido hacia el
Sol. Se verá que este alargamiento relativo es muy
pequeño: del
orden de uno entre diez millones.
Mareas solares[editar • editar código]
El agua del pozo vertical siente una
aceleración hacia el centro porque la atracción
del Sol está dirigida hacia el centro del Sol. Las escalas no
se han respetado.
Para calcular la amplitud de las mareas solares, se construyen dos pozos
imaginarios desde la superficie hasta el centro de la Tierra. Uno es paralelo a la recta que une la Tierra y el Sol y el otro es
perpendicular.
La fuerza y la aceleración que siente el agua en el pozo perpendicular son casi
paralelas al eje Tierra-Sol, pero no exactamente. La razón es que el Sol está a
una distancia finita y las fuerzas están dirigidas hacia el centro del Sol y no son totalmente paralelas. Calculemos la
componente de la aceleración de gravedad perpendicular al ejeTierra-Sol, , que experimenta el agua situada a una distancia del centro de la Tierra.
Sin más que proyectar el vector de aceleración, se llega a que:
Aquí, es la aceleración debida a la atracción del Sol:
En esta última fórmula, es la masa del Sol y es la distancia de la Tierra al
Sol. Por su parte, la componente perpendicular al eje queda:
Esta aceleración varía linealmente entre el centro de la Tierra y la
superficie. El valor medio se obtiene reemplazando por ,
donde es el radio de la Tierra. Esta aceleración añade un 'peso'
adicional a la columna de agua del pozo y hace
que la presión en el fondo aumente una cantidad ,
donde es la densidad del
agua. Este aumento de la presión, transmitido a la superficie del océano, se
corresponde con una variación del nivel del océano dada por la fórmula (donde
es la aceleración de gravedad terrestre):
El cálculo numérico da una variación de 8,14 cm.
Se pasará ahora a calcular la disminución de la aceleración de gravedad
ocasionada por el Sol en un punto situado a una distancia del centro de la
Tierra. Añadiendo esta distancia adicional en la fórmula de la aceleración
gravitatoria:
El primer sumando se corresponde con la aceleración para un cuerpo situado a
una distancia . Por tanto, la disminución de la aceleración es:
A su vez, la aceleración media es:
La variación de presión es, como en el caso anterior, , por loque:
Esta aceleración da un aumento de la altura del océano de 16,28 cm.
Con la suma de los dos efectos, el semieje mayor del elipsoide es 24,4 cm mayor
que el semieje menor. Como la Tierra gira, un punto situado en el ecuador
ve la altura del
mar llegar a un máximo (pleamar) dos veces por día: cada vez que dicho punto
pasa por el semieje mayor. De la misma manera, cada vez que el punto pasa por un semieje menor, la altura del mar pasa por un mínimo (bajamar). La
diferencia entre la pleamar y la bajamar es de 24,4
cm. Pero no hay que olvidar que esto sólo es la parte debida al Sol, que no hay
continentes y que no se ha tenido en cuenta la inclinación del eje de rotación de la Tierra. La
variación de la altura del mar se puede aproximar por una
sinusoide con un período de 12 horas.
Mareas lunares[editar • editar código]
La Luna gira alrededor de la Tierra, pero esta última no está inmóvil. En
realidad, tanto la Luna como
la Tierra giran alrededor del
centro de masas de las dos. Este punto se sitúa aproximadamente a 4.670 km del
centro de la Tierra. Como el radio medio de la
Tierra es de 6.367,5 km, el centro de masas se encuentra a
unos 1.700 km de profundidad bajo su superficie. La Luna tiene una masa kg y
está a una distancia media de la Tierra de m. El cálculo de las mareas lunares
es similar al cálculo de las mareas solares. Basta con reemplazar la masa y la
distancia del Sol por las de la Luna. Ladiferencia de
altura del océano debida al no paralelismo de las fuerzas es:
El cálculo numérico nos da una variación de 17,9 cm.
La diferencia de altura del océano provocada por la diferencia de atracción
debida a las distancias diferentes respecto a la Luna es:
El cálculo numérico nos da una variación de 35,6 cm.
La diferencia de longitud entre el semieje mayor y el semieje menor del
elipsoide debido a las mareas lunares de 35,6 cm. Por tanto, la amplitud de las
mareas lunares es, aproximadamente, dos veces mayor que las de las mareas
solares. Como para las mareas solares, la
variación de la altura del mar en un punto de la
superficie terrestre se puede aproximar por una sinusoide. Esta vez, el período
es 12 horas, 25 minutos y 10 s.
Mareas vivas y mareas muertas[editar • editar código]
Cuando la Luna y el Sol están alineados, los elipsoides (en punteado) se
refuerzan y las mareas son más grandes. Cuando la Luna está
en cuadratura con el Sol, los elipsoides se cancelan parcialmente y las
mareas son pequeñas.
El elipsoide debido a las mareas solares tiene el eje mayor
dirigido hacia el Sol. El elipsoide debido a las mareas lunares tiene el eje
mayor dirigido hacia la Luna. Como la Luna gira
alrededor de la Tierra, los ejes mayores de los elipsoides no giran a la misma
velocidad. Con respecto a las estrellas, el periodo de rotación del
elipsoide solar es de un año. El elipsoide de la Luna esde 27,32
días. El resultado es que los ejes de los dos elipsoides se acercan cada 14,7652944 días. Cuando los ejes mayores de
los dos elipsoides están alineados, la amplitud de las mareas es máxima y se
llaman mareas vivas o mareas sizigias. Esto sucede en
las lunas nuevas y en las lunas llenas. En cambio, cuando el eje mayor
de cada elipsoide está alineado con el eje menor del otro, la
amplitud de las mareas es mínima. Esto sucede en los cuartos
menguantes y los cuartos crecientes. Estas mareas se
llaman mareas muertas o mareas de cuadratura.
Inclinación del eje de la Tierra[editar • editar código]
Hasta ahora se ha ignorado el hecho de que el eje de rotación de la Tierra está
inclinado unos 23,27° con respeto a la eclíptica (el plano que contiene la
órbita de la Tierra y el Sol). Además, el plano de la órbita de la Luna está
inclinado unos 5,145° con respecto a la eclíptica. Esto significa que el Sol ocupa
posiciones que van desde 23,44° al norte del plano ecuatorial hasta
23,44° al sur del mismo plano. La Luna puede ocupar posiciones desde
28,6° hasta -28,6°. La consecuencia de esto es que los
ejes mayores de los elipsoides que se han utilizado
raramente coinciden con el plano del ecuador
terrestre.
El Eje mayor del
elipsoide de marea está dirigido hacia la Luna. Las dos
pleamares diarias, vistas en una latitud de la Tierra, no presentan la misma
amplitud.
En la imagen de la derecha, el punto A estáen pleamar.
Cuando se produzca la próxima pleamar, 12 horas, 25 min y 10 segundos más
tarde, el mismo punto se encontrará en B. Esta pleamar será menor que la
precedente y que la posterior.
Esta alternancia diurna entre pleamares grandes y pequeñas hace pensar en la
suma de dos periodicidades: una diurna y otra semidiurna. Se habla entonces de
ondas de marea diurna y semidiurna, tanto lunar como solar. Esto se
corresponde con un modelo matemático y no con la
realidad física.
Nótese que el punto u y las localizaciones situadas más al
norte, solo ven una pleamar por día. Cuando deberían estar en la pequeña
pleamar, están aún en el mismo lado del elipsoide. Una situación
similar se produce en el Hemisferio Sur. Matemáticamente, la amplitud de la
onda semidiurna es demasiado pequeña para que pueda crear máximos o mínimos
adicionales.
Las mareas son máximas cuando las dos pleamares son iguales.
Eso solo ocurre cuando el eje mayor de los elipsoides es paralelo al plano
ecuatorial. Es decir, cuando el sol se encuentra en el plano ecuatorial.
Esto ocurre durante los equinoccios. Las mareas de
equinoccio son las mayores del año.
Otras causas de variación[editar • editar código]
Varios factores adicionales también contribuyen a la amplitud de la marea:
• Tanto la trayectoria de la Tierra alrededor del Sol, como la de la Luna alrededor de la Tierra, no
son círculos sino elipses. Cuando la Tierra está más cerca
delSol (perihelio), las mareas son más intensas. De la
misma manera, cuando la Luna está en su perigeo, las mareas son también más
grandes. La influencia del perigeo o apogeo de la Luna es
de ±20% con respecto a la marea media.
• Las mareas más grandes ocurren en sizigia, es decir, cuando el Sol, la Tierra
y la Luna están alineados.
• El mejor alineamiento del Sol, la Luna y la Tierra
ocurre cuando la Luna atraviesa la eclíptica entre la Tierra y el Sol o, lo que
es lo mismo, cuando el Sol está en el nodo lunar. En esa situación, las fuerzas
de atracción del Sol y la Luna están perfectamente
alineadas.
• Cuando el Sol está en el plano ecuatorial, las dos mareas
diarias son iguales y máximas. Eso ocurre en los equinoccios.
Influencia de los continentes[editar • editar código]
Líneas cotidales, puntos anfidrómicos y amplitud de las mareas (en color), con
el sentido de giro del
pleamar según el hemisferio.
En el cálculo simplificado que se ha realizado, en el cual la Tierra no tiene
continentes y está recubierta de una hidrosfera continua, la distancia entre
las dos posiciones de pleamar es de 20.000 km. La zona de océano cuyo nivel es
más alto que el valor medio tiene un diámetro de 10.000 km. Esa distancia es
mayor que la distancia entre América y Europa o África y se corresponde con el
ancho del Océano Pacífico. Para que todo un océano como el Atlántico o el
Pacífico aumentasen de nivel, su contenidototal de agua tendría que aumentar. Como los continentes
impiden ese movimiento lateral de todo el océano, el
modelo de la onda semidiurna no se corresponde con la realidad.
En la imagen de la derecha se puede ver que la altura de los océanos no sigue
una onda que se desplaza de derecha a izquierda (hacia
el Oeste). El desplazamiento del agua y de los máximos y
mínimos es mucho más complicado.
En un modelo sin continentes, las líneas cotidales
coinciden con los meridianos. En la imagen de la derecha en color están
representadas las líneas cotidales del
planisferio y el color del
fondo corresponde a la amplitud de mareas. Estas líneas
cotidales se corresponden con una situación astronómica particular (Luna
creciente, equinoccios, etc.) y cambian con el tiempo. En las dos
imágenes se observa que hay líneas cotidales que convergen hacia puntos
anfidrómicos, en los cuales la amplitud de la marea es igual a cero.
La situación es aún más marcada en los mares
interiores, cuyas dimensiones son aún menores que las de los océanos. Así, el
Atlántico no puede llenar o vaciar el Mar Mediterráneo a través el estrecho de Gibraltar. Las aguas del
Mediterráneo solo pueden desplazarse hacia el Este o hacia el Oeste, subiendo
en un extremo y bajando en el otro. El resultado final se complica por la forma
de las costas que limitan y desvían ese movimiento
lateral.
En mayor o menor grado, todos los mares interiores y los maresabiertos (aunque
en menor grado) presentan un movimiento circular, tanto en las corrientes
marinas como en las corrientes de marea y estas corrientes pueden girar en
sentido horario en las latitudes intertropicales del hemisferio norte y en
sentido antihorario en la zona templada del hemisferio norte. En el caso del
hemisferio sur se invierten dichos movimientos giratorios aunque no podemos
hablar en este caso de mares, pero es la misma situación con porciones
latitudinales de los propios océanos.
Las mareas en las costas[editar • editar código]
Grandes mareas
Localidad Amplitud
(m)
Granville, bahía del Monte Saint-Michel(Francia)
13,6
Burntcoat Head, Minas Basin, bahía de Fundy(Nueva Escocia, Canadá) 11,7
Leaf Lake, bahía de Ungava (Quebec, Canadá) 9,8
Newport, canal de Bristol (Inglaterra)
9,2
Sunrise, Turnagain Arm, en el Cook Inlet(Alaska, EE.UU.)
9,2
Río Gallegos (Reducción Beacon) (Argentina) 8,8
Entrada del río Koksoak, en la bahía de Hudson (Canadá)
8,7
Banco Dirección, en el estrecho de Magallanes(Chile)
8,5
Como se ha visto, la amplitud de las mareas en alta mar es menor que 1 metro. En cambio, cerca de las costas la amplitud es generalmente mayor y
en algunos casos alcanza o sobrepasa los 10 metros. En la tabla
siguiente figuran algunos de los lugares donde se producen grandes mareas.3 Se
ha puesto un solo lugar por zona.
Se explica ahora cómo una marea de menos de un metro
en altamar puede crear una marea de varios metros en la costa. La razón es la
resonancia de la capa de agua situada sobre la plataforma continental. Esta capa es poco profunda (menos de 200 m) y, en algunos casos,
tiene una gran extensión hasta el talud continental. Por ejemplo, el
Canal de la Mancha es una capa de agua de 500 km de largo (desde la entrada
hasta el Paso de Calais), 150 km de ancho y solo 100 m de profundidad. A escala, eso se corresponde con una masa de agua de 50
metros de largo y de 1 cm de profundidad. Cuando el nivel del mar aumenta en
la entrada, el agua entra en el Canal de la Mancha. Como
la extensión es grande y la profundidad pequeña, la velocidad del agua aumenta hasta unos 4 a 5 nudos (2 a
2,5 m/s). Alcanzar esa velocidad toma su tiempo (unas
tres horas en el caso del Canal de la Mancha), pero
detenerse también requiere un período similar. Una vez
lanzada, el agua continúa avanzando, transcurriendo otras tres horas hasta que
se para e invierte su dirección. El comportamiento oscilatorio se debe a
la inercia y al retardo que tiene la capa de agua para responder a la
excitación: la variación de altura del
océano más allá del
talud continental. La marea será más grande en función de que el período de
oscilaciónpropio de la zona sea más próximo al periodo de la excitación
externa, que es de 12 horas y 25 minutos.
Líneas cotidales en el canal de la Mancha. Los números en rojo secorresponden
con la altura de grandes mareas según otra referencia.
En la imagen de la izquierda se pueden observar las líneas
cotidales en el Canal de la Mancha. Los números de cada línea
corresponden al retardo de pleamar con respecto a una referencia. Obsérvese que
hay 6 horas de diferencia entre las pleamares de la entrada del
Canal de la Mancha y el Paso de Calais. También hay seis horas entre la
entrada de la Mancha y el Mar de Irlanda (entre
Irlanda e Inglaterra). Hay un punto anfidrómico (en
anaranjado) en la entrada del
Mar del Norte, frente a Holanda.
El período de oscilación propio de la Bahía de Fundy en
Canadá es de 13 horas. Como es muy
próximo al período de excitación, las mareas son muy grandes. Por el
contrario, cuando el período propio se aleja de las 12,4
h, las amplitudes de las mareas son menores. El período de
oscilación propio depende de la forma de la costa y de la profundidad y
longitud de la plataforma continental.
Las mareas en la zona ecuatorial[editar • editar
código]
En las áreas próximas al ecuador terrestre, las mareas suelen ser muy débiles,
casi imperceptibles, salvo en las desembocaduras de los ríos, donde el ascenso
de las aguas marinas puede dar origen al represamiento de las aguas fluviales,
produciéndose un oleaje río arriba cuando las crestas de la marea entrante
rompen contra el agua de los ríos. Este oleaje produce un
ruido característico que recibe el nombre de macareo enel delta del Orinoco y
pororoca en el río Amazonas.
El motivo de la escasa amplitud de las mareas en la zona intertropical se debe
a que es la zona donde los efectos del movimiento de la rotación
terrestre son mayores por la fuerza centrífugagenerada por dicho movimiento.
Debido a la fuerza centrífuga, el nivel del mar es mucho mayor en el ecuador
que en las zonas templadas y, sobre todo, en las polares.Como resulta obvio, la
mayor altura de las aguas ecuatoriales por la fuerza centrífuga impide que las
mareas sean claramente notorias ya que esa fuerza centrífuga se ejerce por
igual en toda la circunferencia ecuatorial mientras que las mareas sólo
aumentan ese nivel donde se encuentra el paso de la Luna y el Sol, y es un
aumento de nivel mucho menor.
Corrientes de marea[editar
• editar código]
Como se ha dicho, la variación de nivel del mar sobre la plataforma continental exige un
movimiento alternativo del
agua hacia la costa y hacia el mar. Como la
profundidad del
agua no es la misma cuando la marea sube que cuando baja, la forma de los
obstáculos no es la misma, y la dirección y la velocidad de la corriente
tampoco es la misma. El vector velocidad dibuja una especie
de elipsoide cuyo eje mayor es más o menos paralelo a la costa.
En sitios donde las mareas tienen gran amplitud, las velocidades del
mar también pueden ser muy grandes. Por ejemplo, en el Canal de la Mancha, en
el Raz de Sein (en el extremooeste de Bretaña, en Francia) y en el Raz
Blanchard (al norte de la península del Cotentín,
también en Francia), la corriente sobrepasa los 10 nudos (18 km/h) durante las
grandes mareas. En el estrecho de Mesina, la corriente puede
llegar a 5 nudos.
Centrales mareomotrices[editar • editar código]
Antiguo molino de mareas en Isla Cristina(Huelva).
Artículo principal: Energía maremotriz
La energía de las mareas ha sido utilizada desde la edad media en Inglaterra,
Francia, España y probablemente otros países. Los molinos de
mareas de esa época solo funcionaban en reflujo. Estos, como muchos otros
molinos hidráulicos, dejaron de utilizarse con la aparición de motores
eléctricos.
La instalación de una central mareomotriz crea problemas medioambientales
importantes como aterramiento
del río, cambios de salinidad en el estuario y
sus proximidades y cambio del
ecosistema antes y después de las instalaciones.
Mareas terrestres[editar • editar código]
Las fuerzas de gravedad que provocan las mareas de los océanos también deforman
la corteza terrestre. La deformación es importante y la amplitud de la marea
terrestre llega a unos 25 a 30 cm en sizigia y casi 50 cm durante
los equinoccios.
Mareas atmosféricas[editar • editar código]
Al ser el aire atmosférico un fluido, como sucede con las aguas oceánicas,
también las dimensiones de la atmósfera sufren la acción de las mareas,
afectando su espesor y altura y,por consiguiente, la presión atmosférica. Así,
la presión atmosférica disminuye considerablemente durante
las fases de luna llena y luna nueva, al ser atraída la columna de aire por el
paso, combinado o no, de la luna y el sol por el cenit y/o el nadir. Como hemos visto con las mareas oceánicas, el nivel del
mar puede ascender o bajar varios metros cada día en los lugares más propicios
(estuarios o bahías). Pero en el caso de la atmósfera su nivel puede ser
modificado por la atracción de la luna y el sol en varios km. Hay que tener en
cuenta, sin embargo, que la atmósfera tiene un mayor espesor en la zona
ecuatorial en especial y en la zona intertropical en general, por la fuerza
centrífuga del movimiento de rotación terrestre, por lo que la intensidad de
las mareas vendría a superponerse a dicha fuerza centrífuga y, lo mismo que
sucede con las mareas oceánicas en la zona intertropical, sus efectos no son
tan notorios ya que quedan enmascarados por dicha fuerza centrífuga. Por otra
parte, hay que tener en cuenta que el aumento del espesor de la atmósfera por
la atracción solar y/o lunar contribuye a la disminución de la presión, a la
disminución de la velocidad de los vientos (de ahí el término de calmas
ecuatoriales que, aún siendo correcto, se ha venido quedando en desuso) y al
aumento de la condensación y de las lluvias.
En la zona intertropical, los cambios de la presión atmosférica durante las
mareasatmosféricas dan origen a notables cambios de temperatura que se notan
con un simple termómetro y que no se explicarían de otra forma: en luna llena o
luna nueva, por ejemplo, puede fácilmente subir un grado o más cerca del
mediodía o de la medianoche y en este último caso no tendría explicación si no
tuviéramos en cuenta el calentamiento por condensación al disminuir la presión
del aire y elevarse. No sólo la presión atmosférica se modifica con las mareas
atmosféricas, sino también la intensidad de las lluvias. Un estudio
meteorológico del
mes de octubre de 2012 nos mostraría una alta correlación entre las fases
lunares con la mayor intensidad de los huracanes (Nadine,Rafael
y Sandy) y/o su disipación. En este último caso, las graves inundaciones
causadas por Sandy en New Jersey y Nueva York resultaron de la combinación de
la intensa marea producida por la luna llena (el 29 de octubre) y el mar de
leva producido por el propio huracán al entrar en la costa de dichos estados,
factor explicado en un artículo del NHC (National Hurricane Center) cuya
lectura es muy apropiada para la comprensión de este tema:
Storm surge is an abnormal rise of water generated by a storm, over and above
the predicted astronomical tides. Storm surge should not be confused with storm
tide, which is defined as the water level rise due to the combination of storm
surge and the astronomical tide. This rise in water level can cause
extremeflooding in coastal areas particularly when storm surge coincides with
normal high tide, resulting in storm tides reaching up to 20 feet or more in
some cases. Un mar de leva (o mar de fondo) es el
ascenso anormal del nivel del mar generado por el oleaje de una
tormenta ciclónica, sin tener en cuenta las mareas astronómicas. Un mar de leva
no debe confundirse con una marea de tormenta (galerna) que se define como el
ascenso del nivel del mar debido a la combinación de un mar de leva con el
pleamar de una marea astronómica. Este ascenso del nivel del mar puede
ocasionar inundaciones extremas en áreas costeras, en particular cuando las dos
causas coinciden en el mismo lugar, al mismo tiempo, pudiendo alcanzar un
oleaje de unos 5 metros de altura o más en algunos casos
NHC (National Hurricane Center: Storm Surge Overview
(Tomado del artículo Storm Surge Overview [1])
Frenado de la rotación de la Tierra[editar • editar código]
Tanto la deformación de la Tierra debida a las mareas terrestres como el
movimiento del agua de las mareas acuáticas son procesos que disipan energía. El trabajo lo efectúa el momento que la Luna y Sol ejercen sobre la
parte deformada de la Tierra y de los océanos. La disipación de energía
exige que los ejes mayores de los elipsoides de la hidrosfera y de la Tierra no
estén perfectamente alineados con la Luna y el Sol, sino que tengan un pequeño retardo de fase. En el modelo sincontinentes, ese retardo correspondería a 3° (y a 12 minutos en tiempo). Ese momento frena la rotación de la Tierra y la duración del día aumenta 17
microsegundos por año (aproximadamente, 1 segundo cada 59.000 años).
La Tierra ejerce el mismo momento sobre la Luna que el que la Luna ejerce sobre
la Tierra. El momento que la Tierra ejerce sobre la Luna le
comunica energía. Como la Luna está en órbita alrededor de la Tierra,
ese aumento de energía se traduce en un aumento de la distancia entre los dos
astros y una disminución de la duración del mes lunar. La distancia Tierra-Luna
aumenta unos 38 mm por año.
De la misma manera que la Luna crea mareas en la Tierra, tanto acuáticas como
terrestres, la Tierra también ejerce mareas sobre la Luna. La fricción debida a
esas mareas frenó la rotación de la Luna, provocando que ésta presente siempre
la misma cara hacia la Tierra, aunque es justo señalar que este hecho se ha
interpretado como el posible origen terrestre de nuestro satélite: siendo la
Tierra aún un cuerpo semifluido o incandescente, el movimiento de rotación
habría producido una protuberancia que iría aumentando de velocidad por el
incremento de la fuerza centrífuga. Con el tiempo, se habrían separado los dos
astros, manteniendo la misma cara lunar visible desde
la Tierra. En otros satélites del sistema solar que aún giran,
la energía disipada por las deformaciones debidas a la marea genera actividad
volcánica.