En oceanografía , se produce una resonancia de marea cuando la marea excita uno de los modos resonantes del océano. [1] El efecto es más sorprendente cuando una plataforma continental tiene aproximadamente un cuarto de longitud de onda de ancho. Entonces, un maremoto incidente puede reforzarse mediante reflejos entre la costa y el borde de la plataforma, lo que produce un rango de marea mucho más alto en la costa.
Ejemplos famosos de este efecto se encuentran en la Bahía de Fundy , donde se informa que se encuentran las mareas más altas del mundo, y en el Canal de Bristol . Menos conocida es Leaf Bay, parte de la bahía de Ungava cerca de la entrada del estrecho de Hudson ( Canadá ), que tiene mareas similares a las de la bahía de Fundy . [2] Otras regiones resonantes con grandes mareas incluyen la plataforma patagónica y la plataforma continental del noroeste de Australia . [3]
La mayoría de las regiones resonantes también son responsables de grandes fracciones de la cantidad total de energía de las mareas disipada en los océanos. Los datos del altímetro satelital muestran que la marea M 2 se disipa aproximadamente 2,5 TW, de los cuales 261 GW se pierden en el complejo de la Bahía de Hudson , 208 GW en las plataformas europeas (incluido el canal de Bristol), 158 GW en la plataforma noroccidental de Australia, 149 GW en el Mar Amarillo y 112 GW en la Plataforma Patagónica . [4]
Escala de las resonancias
La velocidad de las olas largas en el océano viene dada, con una buena aproximación, por, donde g es la aceleración de la gravedad y h es la profundidad del océano. [5] [6] [7] Para una plataforma continental típica con una profundidad de 100 m, la velocidad es de aproximadamente 30 m / s. Entonces, si el período de marea es de 12 horas, una plataforma de un cuarto de longitud de onda tendrá un ancho de aproximadamente 300 km.
Con una plataforma más estrecha, todavía hay una resonancia, pero no coincide con la frecuencia de las mareas y, por lo tanto, tiene menos efecto sobre las amplitudes de las mareas. Sin embargo, el efecto sigue siendo suficiente para explicar en parte por qué las mareas a lo largo de una costa que se encuentra detrás de una plataforma continental son a menudo más altas que en las islas cercanas a la costa en las profundidades del océano (una de las explicaciones parciales adicionales es la ley de Green ). Las resonancias también generan fuertes corrientes de marea y es la turbulencia causada por las corrientes la responsable de la gran cantidad de energía de marea disipada en tales regiones.
En las profundidades del océano, donde la profundidad suele ser de 4000 m, la velocidad de las olas largas aumenta a aproximadamente 200 m / s. La diferencia de velocidad, en comparación con la plataforma, es responsable de los reflejos en el borde de la plataforma continental. Lejos de la resonancia, esto puede reducir la energía de las mareas que se mueve hacia la plataforma. Sin embargo, cerca de una frecuencia de resonancia, la relación de fase, entre las olas en la plataforma y en las profundidades del océano, puede tener el efecto de atraer energía hacia la plataforma.
El aumento de la velocidad de las olas largas en las profundidades del océano significa que la longitud de onda de la marea es del orden de 10.000 km. Como las cuencas oceánicas tienen un tamaño similar, también tienen el potencial de ser resonantes. [8] [9] En la práctica, las resonancias del océano profundo son difíciles de observar, probablemente porque el océano profundo pierde la energía de las mareas demasiado rápido en las plataformas resonantes.
Ver también
- Seiche
- Severn Barrage (propuesto para el Canal de Bristol).
- Onda estacionaria
- Resonador de cavidad
Referencias
- ^ Platzman, GW (1991), "Evidencia de las mareas para los modos normales del océano", en Parker, BP (ed.), Hidrodinámica de las mareas , Nueva York: John Wiley & Sons , p. 883
- ^ O'Reilly, CT; Solvason, R .; Solomon, C. (2005). J. Ryan (ed.). "¿Dónde están las mareas más grandes del mundo". Informe anual de BIO: Revisión de 2004 . Biotechnol. Org. Ind., Washington, DC: 44–46.
- ^ Webb, DJ (1976). "Un modelo de resonancias de plataforma continental". Investigación en aguas profundas . 23 (1): 1-15. Código Bibliográfico : 1976DSROA..23 .... 1W . doi : 10.1016 / 0011-7471 (76) 90804-4 .
- ^ Egbert, GD; Ray, R. (2001). "Estimaciones de la disipación de las mareas M 2 de los datos del altímetro TOPEX / Poseidon" . Revista de Investigación Geofísica . 106 (C10): 22475–22502. Código Bibliográfico : 2001JGR ... 10622475E . doi : 10.1029 / 2000JC000699 .
- ^ Segar, DA (2007). Introducción a las ciencias oceánicas . Nueva York: WW Norton. págs. 581+.
- ^ Knauss, JA (1997). Introducción a la Oceanografía Física . Long Grove, Estados Unidos: Waveland Press. pag. 309.
- ^ Defant, A. (1961). Introducción a la Oceanografía Física . II . Oxford: Pergamon Press . pag. 598.
- ^ Platzman, GW; Curtis, GA; Hansen, KS; Slater, RD (1981). "Modos normales del océano mundial. Parte II: Descripción de los modos en el rango de período de 8 a 80 horas" . Revista de Oceanografía Física . 11 (5): 579–603. Código bibliográfico : 1981JPO .... 11..579P . doi : 10.1175 / 1520-0485 (1981) 011 <0579: NMOTWO> 2.0.CO; 2 .
- ^ Webb, DJ (1973). "Resonancia de las mareas en el Mar del Coral" . Naturaleza . 243 (5409): 511. Bibcode : 1973Natur.243..511W . doi : 10.1038 / 243511a0 .