OBJETIVO: Conocer el ámbito de la ingeniería civil en los desarrollos costeros.
I.1 Clasificación de los aprovechamientos marítimos y fluviales.
I.2 Obras marítimas y fluviales vinculadas a los aprovechamientos.
I.3 Monografía de la infraestructura marítima.
APROBECHAMIENTO DE LA ENERGIA DEL MAR
La principal característica que el mar nos ofrece, y concretamente las energías marinas, es su densidad, la cual es muchísimo mayor que en cualquier otro tipo de energía. Pensemos por ejemplo en la energía eólica, los aerogeneradores no siempre están funcionando ya que es necesaria una velocidad mínima para que estos se pongan en funcionamiento. Pensemos ahora en los millones de litros de agua marina moviéndose continuamente por influencia de la luna, las olas, las subidas y bajadas de las mareas, la concentración de sal, etc. Sin duda, el potencial del mar es muchísimo mayor que cualquier otro tipo de energía limpia.
Básicamente existen cinco principios o formas de obtención de energía del mar:
• Las mareas, basadas en las subidas y bajadas del nivel del mar provocadas por los efectos gravitatorios de la Tierra, el Sol y la Luna.
• Las olas, provocadas por la acción del viento sobre la superficie del mar, trasladándose a través de kilómetros de distancia.
• Las corrientes marinas, originadas por las diferencias de sal, temperatura, densidad, así como la evaporación y la rotación de la tierra.
• El gradiente térmico, es decir, la diferencia de temperatura existente entre las distintas capas de agua más o menos profundas.
• El gradiente salino, que aprovecha la diferencia de concentración de sal entre las aguas del mar y la de los ríos.
De entre todas ellas, la energía del oleaje y la de las mareas son quizás en las que más expectativas hay puestas. Veremos por lo tanto, en los siguientes apartados, estas dos energías y sus tecnologías asociadas con algo más de detalle.
Todas estas formas de obtención de energía marina tienen la cualidad de ser renovables, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido hasta el momento una proliferación notable de este tipo de energías.
TECNOLOGÍA DE LA ENERGÍA DEL MAR
En el aprovechamiento de este tipo de energía o fuente energética actualmente no se ha impuesto una tecnología concreta, ya que las características intrínsecas del mar hacen que los dispositivos para generar dicha energía sean muy diversos. Veamos que tecnologías se han desarrollado hasta el momento.
ENERGÍA MAREOMOTRIZ O DE LAS MAREAS
La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica.
Las centrales mareomotrices funcionan como un embalse tradicional de río. Cuando la marea sube, las compuertas del dique se abren y el agua ingresa en el embalse. Al llegar el nivel del agua del embalse a su punto máximo se cierran las compuertas. Durante la bajamar el nivel del mar desciende por debajo del nivel del embalse. Cuando la diferencia entre el nivel del embalse y del mar alcanza su máxima amplitud, se abren las compuertas dejando pasar el agua a través de una red de conductos estrechos, que aumentan la presión. El agua, al pasar por el canal de carga hacia el mar, acciona la helice de la turbina y ésta, al girar, mueve un generador que produce electricidad. Se puede ver el concepto en los esquemas siguientes.
La construcción de una central maremotriz es sólo posible en lugares con una diferencia de al menos 5 metros entre la marea alta y la baja. El lugar ideal para instalar un central maremotriz es un estuario, una bahía o una ría donde el agua de mar penetre.
ENERGÍA UNDIMOTRIZ O DE LAS OLAS
La energía undimotriz es la energía producida por el movimiento de las olas. Veamos algunos sistemas de captación de este tipo de energía.
Boyas: Un aparato anclado al fondo y con una boya unida a él con un cable flotando en la superfice del agua. El movimiento ascendente y descendente de la boya con el paso de las olas mueve un pistón a través de un potente imán, produciéndose la electricidad. Otra variante sería tener la maquinaria en tierra y las boyas metidas en un pozo comunicado con el mar.
Flotantes: Un aparato flotante de partes articuladas que obtiene energía del movimiento relativo entre sus partes. Se trata de grandes cilindros articulados parcialmente sumergidos y unidos por juntas de bisagra. La ola induce un movimiento relativo entre dichas secciones, activando un sistema hidráulico interior que bombea aceite a alta presión a través de un sistema de motores hidráulicos, equilibrándose con el contenido de unos acumuladores. Los motores hidráulicos están acoplados a un generador eléctrico para producir electricidad. Los fundamentos del sistema se basan en convertir energía cinética en eléctrica. El transporte de la energía se hace conectando el sistema hidráulico a una base situada en el lecho oceánico que se conecta con la costa.
Pozos: Un pozo con la parte superior hermética y la inferior comunicada con el mar. En la parte superior hay una pequeña abertura por la que sale el aire expulsado por las olas. Este aire mueve una turbina que es la que genera la electricidad.
Placas oscilantes: El método empleado se basa en grandes placas hidráulicas sumergidas que, a través de un pistón, aprovechan las olas profundas para generar la presión hidráulica necesaria para alimentar a una turbina eléctrica. Estas placas están instaladas a una profundidad en torno a los 10 ó 12 metros.
OBJETIVO: Interpretar la teoría general de los principales fenómenos oceanográficos y la interacción mar-costa
II.1 Oleaje.
II.1.1 Clasificación de las ondas.
II.1.2 Teoría del oleaje. Primera aproximación de Stokes.
II.1.3 Geometría estadística del oleaje. Distribución de Raleigh.
II.1.4 Predicción de oleaje.
II.1.5 Fenómenos del oleaje. Rompiente, refracción, difracción y reflexión.
II.1.6 Medición en campo. Oleaje y batimetría.
II.2 Mares.
II.2.1 Origen y clasificación.
II.2.2 Descripción del método de predicción. Uso de tablas de predicción de marea.
II.2.3 Correlación de niveles significativos a cuerpos costeros próximos a la estación oceanográfica.
II.2.4 Clasificación de corrientes. Corrientes producidas por mareas.
II.2.5 Medición de campo.
II.1 Oleaje
Se define el oleaje como una sucesión de ondas u olas sobre una superficie de agua que, su origen se debe a la transferencia de energía del viento a la superficie del agua, para luego propagarse hasta alcanzar tierra.
Las olas del mar son ondas sísmicas (es decir, movimientos de un medio material) de las llamadas 'superficiales', que són aquellas que se propagan por la interfaz, entre dos medios materiales. En este caso se trata del límite entre la atmósfera y el océano.
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.
CARACTERÍSTICAS DE LAS OLAS
Altura o tamaño:La altura es la distancia entre la cresta y la base o valle de la ola. Es quizá el parámetro más importante para describir las olas.
Periodo o intervalo: Periodo es el tiempo en segundos que las crestas de dos olas consecutivas pasan por un punto fijo. Un intervalo alto puede significar dos cosas, ambas positivas, un tamaño de olas grande ya que a mayor altura la distancia entre la cresta de dos olas consecutivas es mayor, o, independientemente del tamaño de las olas, un mar de fondo con olas ordenadas. Se considera un periodo alto al que supera los 9-10 segundos, aunque esto dependerá también del tamaño de las olas.
Longitud de onda: Es la distancia entre las crestas de dos olas consecutivas. Al igual que con el periodo, a mayor distancia mejor.
Dirección:La dirección es el sentido en el que se propagan las olas en el mar y está relacionado con la dirección del viento que las originó.
Fuerza: La fuerza es la violencia con la que rompe la ola al llegar a la costa. Una ola con fuerza es la que rompe de manera hueca, formando tubo. La fuerza depende del tamaño de la ola, la energía que lleve consigo y en buena parte del fondo sobre el que rompe la ola.
II.1.1 Clasificación de las ondas.
Las ondas del océano son de una amplia gama de periodos, es de interés de la ingeniería de costas estudiar aquellas que son las más energéticas (generadas por viento), ya que en un momento dado, su fuerza podría poner en riesgo la seguridad de las estructuras portuarias.
Cualquier descripción física adecuada del oleaje incluye la forma de su superficie y el movimiento del fluido debajo de la ola. Una ola que puede ser descrita en términos matemáticos simples se denomina ola simple. Las olas sinusoidales o armónicas simples son un ejemplo de estas, ya que el perfil de su superficie puede ser descrito por una función seno o coseno simple. Las olas compuestas que se componen de varias componente y que son difíciles de describir se denominan olas complejas que pueden ser el resultado de la superposición de varias ondas sinusoidales. Una ola es periódica es recurrente en intervalos iguales de tiempo. Una órbita de oleaje que se mueve en forma relativa a un punto fijo se denomina ola progresiva; la dirección a la que se dirige se denomina dirección de propagación del oleaje. Si una órbita sólo mantiene un movimiento ascendente y descendente en una posición fija, se denomina ola totalmente estacionaria.
Una ola progresiva es llamada ola de forma permanente si se propaga sin sufrir cambios en la configuración de su superficie libre.
II.1.2 Teoría del oleaje. Primera aproximación de Stokes.
Las olas son producidas por diferentes causas. Existen olas que son generadas por el viento, por las mareas, por tormentas, por oscilaciones o por terremotos. Estas últimas se conocen como Tsunamis; son olas que alcanzan alturas considerables cuando rompen contra las costas.
Para que se genere una ola se requiere que exista una fuente de energía que, al transmitir al agua en reposo una cantidad determinada de energía, produce un movimiento oscilatorio de las partículas del líquido sin que haya un transporte importante de masa. Este movimiento oscilatorio es similar al que se induce por vibración a una cuerda que esté fija por sus dos extremos. Como se verá más adelante, la propagación de la energía dentro de la masa de agua está relacionada estrechamente con la propagación de las olas que se generan con esa energía.
El desarrollo de la Teoría de las olas se basa en la aplicación de las ecuaciones de Navier-Stokes en el flujo de fluídos viscosos en régimen no permanente.
La teoría que se trata en el texto se conoce como Teoría de Stokes . Algunos autores, como Iribarren por ejemplo, prefieren la Teoría Trocoidal la cual tiene un tratamiento matemático más complicado.
Para su estudio las olas se clasifican en Olas de pequeña amplitud y Olas de amplitud finita. Las primeras representan alteraciones pequeñas en la superficie del agua y no ocasionan problemas notables a las estructuras que están localizadas en alta mar o en la costa. Las olas de amplitud finita son las olas que interesan en los diseños de puertos, estructuras marinas y obras de protección de playas.
El estudio de las olas de pequeña amplitud se basa en la Teoría Lineal en la forma como fue desarrollada por Stokes. Es una aplicación simplificada de la ecuación general del flujo no permanente.
Supone que el flujo es irrotacional y utiliza solamente el primer término de la ecuación de Navier-Stokes. El resultado es una Ola Sinusoidal que tiene las siguientes características:
Los tres valores que caracterizan una ola son:
H = Altura L = Longitud T = Período.
El período T es una característica constante de la Ola durante su existencia. La longitud L y la altura H se modifican a medida que la Ola se desplaza desde el mar hacia la costa.
Se define como Mar Profundo aquel en el cual la relación entre la Longitud de la Ola y la Profundidad del agua es mayor que 2. Cuando la Ola está en mar profundo la rugosidad del fondo no afecta su comportamiento, pero a medida que entra al mar poco profundo la Longitud de la Ola tiende a disminuír y la Altura a aumentar por efecto de la fricción de la masa de agua con el fondo.
Las siguientes son las características de una Ola individual en mar profundo:
d = Profundidad del agua. d / Lo > 1/2
Ho = Altura de la Ola. Lo = Longitud de la Ola. T = período. Co = Celeridad o Velocidad de Fase = Lo / T
Co = 1.56 T m/s ( sistema métrico)
El mar es Medianamente profundo cuando la relación d/L está comtprendida entre 1/2 y 1/10. En este caso se tienen las siguientes relaciones:
L = Lo tgh Kd C = Co tgh Kd
tgh Kd = tangente hiperbólica de Kd, donde K es el Número de la Ola ( K = 2 Pi / L )
Cuando d/L es menor que 1/10 la profundidad del agua es muy pequeña y se aceptan las siguientes aproximaciones:
L = T ( gd )1/2 C = ( gd )1/2
g = 9.81 m/s2.
II.1.3 Geometría estadística del oleaje. Distribución de Raleigh.
Para que se pueda realizar el análisis estadístico de las olas es necesario tener un registro de olas en el sector de interés. Desafortunadamente estos registros existen en muy pocos lugares del mundo debido a los altos costos de los equipos de registro y procesamiento de datos.
Cuando se tienen los datos históricos se seleccionan los trenes de olas que han ocurrido a lo largo de varios años, se determinan amplitudes y períodos de las olas y se aplican los métodos estadísticos ue se describen en la literatura especializada ( Longuett-Higgins, Ippen, Wiegel) para determinar la magnitud y el período de la Ola Significativa y de las Olas Máximas esperadas.
En una serie de olas, ordenadas de mayor a menor según su amplitud, la Ola significativa se define como el promedio de las amplitudes de las olas que están en el tercio superior de la serie.
II.1.4 Predicción de oleaje.
Cuando el viento sopla sobre una superficie de agua se generan dentro de la masa de agua unos movimientos oscilatorios cuya magnitud depende de la velocidad , dirección y tiempo durante el cual sopla, del área sobre la cual sopla el viento y de la profundidad del agua en dicha zona. Estos movimientos oscilatorios se visualizan en la superficie produciendo cambios en el nivel del agua y constituyen las olas generadas por el viento.
Estas olas se propagan a lo largo de líneas cuyas direcciones dependen de la geometría del área sobre la cual sopla el viento, de la dirección del viento y de la conformación del fondo. La propagación de las olas no se produce en forma individual sino que ellas forman trenes de olas de diferentes amplitudes y períodos.
En los estudios de ingeniería que se realizan en el mar y en la costa es necesario predecir cual será el comportamiento del oleaje durante las etapas de construcción y de operación de las obras. La predicción de las olas consiste en el pronóstico de los valores medios y extremos de Amplitud, Período, Longitud y Celeridad de las olas que pueden llegar a los sitios de influencia de los proyectos.
Para realizar los pronósticos existen dos metodologías , en la primera se realizan los análisis estadísticos de las olas históricas que llegan al sitio del proyecto; la segunda utiliza métodos empíricos que tienen como referencia los estudios de investigadores de diferentes partes del mundo.
II.1.5 Fenómenos del oleaje. Rompiente, refracción, difracción y reflexión.
Cuando las olas, propagándose hacia la costa, ingresan en áreas de agua poco profundas se dice que las olas sienten el fondo y es allí donde las olas sufren la mayor cantidad detransformaciones, disminuyen su velocidad y aumenta su altura, modificando su trayectoria y haciéndose cada vez más inestables.Los tres fenómenos principales en aguas poco profundas son:
a) Refracción, b) Difracción,c) Reflexión y d) Rompiente
a) Refracción:
Cuando las olas se acercan a la costa aumentan su altura y entonces interfieren con el fondo. Allí el tren de olas cambia de dirección, acomodándose a la topografía submarina la que generalmente coincide con la topografía costera emergida. La topografía sumergida se representa por líneas imaginarias que unen puntos de igual profundidad. Estas líneas se denominan Isobatas. Por ende, si la costa presenta una serie de entrantes y salientes (cabos y bahías) las isobatas seguirán ese patrón morfológico.Si asemejamos las crestas de las olas a una recta y vemos de que forma interfiere con la topografía sumergida de entrantes y salientes, es factible ver que las olas primero interferirán con las salientes (cabos) produciéndose el retardo en el avance de las olas en dicho sector. En contraposición, el sector de las cresta de la ola que coincida en su avance con una entrante (bahía) se adelantará respecto del sector de ola aledaño ya que no interferirá con el fondo hasta unos metros después que en las salientes. Es así que se produce la deformación de la cresta recta, la cual se acomoda a la topografía del fondo y copia esta topografía hasta ponerse paralela a las isobatas.En este caso se dice que las olas se refractan. Así, en los cabos las olas convergen y se produce una acumulación de la masa de agua generándose concentración de energía. En cambio, en las entrantes (bahías) se produce divergencia de olas, hay menor volumen de agua y por la tanto hay disipación de energía.Esto produce una distribución irregular de alturas de olas a lo largo de la costa. La mayor altura de olas se produce en los cabos y la menor en la bahías. El resultado será una corriente paralela a la costa desde los cabos hacia las bahías.
b) Difracción:
Asociado con el fenómeno de refracción las olas sufren fenómenos de difracción. La difracción es un fenómeno por el cual un tren de olas cambia de orientación y se propaga dentro de un sector protegido cuando el tren de olas encuentra un obstáculo (muelle, espigón, barrera costera, etc.) a su libre propagación.Para que ocurra este fenómeno la energía de la ola debe transmitirse por la creta de la ola desde el sector donde primero interfiere con el obstáculo hacia el sector del tren de olas que se propaga libre por el cuerpo de agua.Mientras el primer sector se frena, transmite la energía lateralmente al segundo que sigue avanzando hacia sectores protegidos por el obstáculo. Generalmente refracción y difracción ocurren asociados.
c) Reflexión:
Esto ocurre en costas con perfil muy abrupto de modo tal que las olas no interfieren con el fondo, incidendirectamente contra las costas y se reflejan nuevamente hacia el mar aumentando su altura. Esto particularmente importante en la construcción de paredones y rompeolas ya que estos constituyen superficies perfectamente reflectivas.Por lo cual luego de la reflexión, aumenta la altura de la ola, se erosiona el fondo frente al rompeolas y este finalmente pierde sustento y cae.
d) Rompiente:
En determinado momento de avance de las olas por aguas poco profundas, se produce un incremento de altura tal acompañada de una notoria disminución de la longitud de onda que las olas se hacen muy inestables y se produce la rompiente de las mismas.Luego de producida la rompiente la masa de agua es dominada por la turbulencia mientras se produce un movimiento efectivo y derrame de la masa de agua hacia la costa. Ello genera una celda de circulación costera caracterizada por distinto tipo de corrientes litorales que no sólo transportan agua sino también material sedimentario a lo largo y ancho de la costa.
II.1.6 Medición en campo. Oleaje y batimetría.
La batimetría es la ciencia que mide las profundidades marinas para determinar la topografía del fondo del mar, lacustre o fluvial actualmente las mediciones son realizadas por GPS diferencial para una posición exacta, y con sondadores hidrográficos mono o multihaz para determinar la profundidad exacta, todo ello se va procesando en un ordenador de abordo para confeccionar la carta batimétrica. El conocimiento de las profundidades de un área tiene gran importancia para la seguridad de la navegación. La información batimétrica puede utilizarse para diversos fines, como la ingeniería costera (instalación de estructuras, construcción de muelles, dragados, etc.) y para estudios científicos.
Una Carta batimétrica es un mapa que representa la forma del fondo de un cuerpo de agua, normalmente por medio de líneas de profundidad, llamadas isobatas, que son las líneas que unen una misma profundidad, las líneas isibáticas son los veriles que nos indican la profundidad en las cartas de navegación.
II.2 Mares
Un mar es una masa de agua salada de tamaño inferior al océano, así como también el conjunto de la masa de agua salada que cubre la mayor parte de la superficie del planeta Tierra, incluyendo océanos y mares menores.
La definición comparativa de mar como «extensión de agua salada menor que el océano» establece una clasificación de las extensiones de agua salada en que los océanos serían las mayores extensiones y vendrían luego, de diferentes tamaños, los mares. Los mares se diferencian principalmente por el contacto con el océano, pudiendo ser abiertos o cerrados: si está rodeado casi totalmente por tierra, como el mar Negro, se habla de mar continental, mientras que si está muy abierto, como el mar de la China, se habla de mar litoral.
La distinción entre mar y océano obedece a diversas causas, sobre todo cuando se habla de mares abiertos en que suele distinguirse atendiendo a la situación geográfica, generalmente enclavada entre dos masas terrestres o, a veces, las menos, a la posición de la plataforma continental. Algunos ejemplos de esto son los siguientes: el mar del canal de La Mancha comunica con el océano Atlántico por el mar Céltico, pero se distingue por su posición entre la costa sur de Inglaterra y la costa norte de Francia. Otro caso muy claro es el mar Mediterráneo, que comunica con el océano Atlántico por el estrecho de Gibraltar y se distingue claramente por estar enclavado entre Europa, Asia y África, al punto de que tiene unas condiciones marítimas muy diferentes (diferentes temperaturas, diferente fauna y flora, y mareas de diferente amplitud). Otro mar abierto, en este caso el de los Sargazos, con su acumulación de algas a lo largo de la Florida, se distingue del océano Atlántico de forma totalmente arbitraria.
II.2.1 Origen y clasificación.
Existen tres categorías de mares: mares litorales (o costeros), mares continentales y los mares cerrados.
Mares litorales
Los mares litorales o costeros pueden ser considerados como golfos, muy grandes y ampliamente abiertos, de los océanos. No están separados de éstos por ningún umbral submarino; no obstante se distinguen de ellos por ser, en promedio, menos profundos, por la mayor amplitud de las mareas y la temperatura más elevada de sus aguas. Son mares litorales el mar de Beaufort en el océano Ártico, el mar de Noruega en el Atlántico o el mar de Omán en el Índico, entre otros.
Mares continentales Los mares continentales, entre los cuales destaca el mar Mediterráneo, deben su nombre al hecho de hallarse enteramente situados dentro de los continentes, aunque comunicados con los océanos por un estrecho cuya escasa profundidad crea un umbral que dificulta los intercambios; éstos se producen, no obstante, en forma de corrientes de compensación y de descarga. Entre los mares continentales y el océano existen diferencias de temperaturas y de salinidad que llegan a ser considerables. Sus mareas son de tan escasa amplitud que pasan desapercibidas. Además del Mediterráneo, son mares continentales el mar Báltico, el mar Negro y el mar de Japón. En algún caso se habla de mar epicontinental al que se asienta sobre una plataforma continental con su lecho submarino a una profundidad media de 200 m o menos; ejemplos de este tipo son el mar del Norte, o el mar Argentino. Durante el punto máximo de las glaciaciones, los mares epicontinentales desaparecen, pasando a ser solo llanuras de los continentes aledaños.
II.2.2 Descripción del método de predicción. Uso de tablas de predicción de marea. En las Tablas de Mareas aparecen unos coeficientes de mareas que nos indican la amplitud de la marea prevista (diferencia de altura entre las consecutivas pleamares y bajamares de un lugar). El coeficiente de mareas máximo posible es 118, correspondiente a la mayor pleamar o bajamar que pueda darse excluyendo los efectos meteorológicos. Los coeficientes de mareas se calculan a partir de los siguientes parámetros del sol y de la luna: ascensión recta, declinación, paralaje y distancia de la Tierra al astro.
A pesar de que los coeficientes de marea son los mismos para todo el planeta, afectan de manera muy distinta a la amplitud de las mareas en función del lugar donde nos encontremos. Esta variación de amplitud es casi nula en los mares cerrados, salvo cuando se producen resonancias locales (por ej, llega a ser de 1 m en Venecia); es débil en medio de los océanos, pero suele amplificarse considerablemente al propagarse hasta las costas continentales.
La amplitud de las mareas varía en el espacio y el tiempo.
en el espacio
Existen mareas de intensidad débil (en las áreas próximas al ecuador terrestre, las mareas apenas suelen alcanzar una decenas de centímetros). En otros lugares existen mareas de intensidad fuerte (ejemplo: costas francesas de la bahía de Saint-Malo), donde se superan regularmente los 10 m.
en el tiempo El coeficiente y en consecuencia la amplitud de las mareas siguen las fases de la luna con ligeros desniveles en los cuartos menguante y creciente; y grandes desniveles en el momento de luna nueva y luna llena. Las diferencias de amplitud entre mareas bajas y altas presentan grandes contrastes. En Saint-Malo la diferencia de nivel entre la pleamar y la bajamar se reduce a tres metros en periodos de mareas bajas; y alcanza trece en periodo de mareas altas.
II.2.4 Clasificación de corrientes. Corrientes producidas por mareas.
Según su temperatura
Una clasificación sugerida de estos movimientos proviene de la temperatura de las masas de agua que se desplazan en cada uno de dichos movimientos:
Cálida: flujo de las aguas superficiales de los océanos que tiene su origen en la Zona Intertropical y se dirige, a partir de las costas orientales de los continentes (América del Norte y Asia) hacia las latitudes medias y altas en dirección contraria a la rotación terrestre, como por ejemplo la Corriente del Golfo o la de la Kuroshio o Corriente del Japón. En el hemisferio sur, estas corrientes son casi inexistentes, por la configuración de las costas y por el hecho de que en las latitudes de clima templado y frío no existen casi tierras.
Fría: flujo de aguas frías que se mueven como consecuencia del movimiento de rotación terrestre, es decir de este a oeste, a partir de las costas occidentales de los continentes por el ascenso de aguas frías de grandes profundidades en la zona intertropical y subtropical. Ejemplos de corrientes frías: la de Canarias, la de Benguela, la de Humboldt o del Perú, y la de California, todas ellas en las costas occidentales de los continentes de la zona intertropical y subtropical. Las corrientes de Oyashio (en el océano Pacífico y la de Groenlandia o corriente del Labrador, también se producen por el ascenso de aguas frías y podrían definirse como una compensación al efecto de las corrientes cálidas cuando alcanzan las altas latitudes en las costas occidentales de los continentes. Estas corrientes frías sólo se presentan en la zona ártica ya que la zona antártica es mucho más uniforme y solo tiene una corriente continua circumpolar en la que no existe un ascenso de aguas frías provocado por el relieve submarino.
Mixta: algunas corrientes que surgen en las costas occidentales de los continentes en las zonas próximas a los trópicos se desplazan hacia el este como corrientes frías pero, en la medida en que se desplazan por los océanos más amplios, se van calentando superficialmente y se convierten en cálidas. Por ejemplo, las corrientes de Canarias y de Benguela, que son de aguas frías, se transforman en la corriente ecuatorial del norte y del sur (respectivamente) que son de aguas cálidas. Y lo mismo podemos decir de la de California y la del Perú en el Océano Pacífico.
Según sus características
Una segunda clasificación incluye el tipo de corriente a la cual se asocia el desplazamiento de masas de aguas en cualquier medio. Se asocia según el fenómeno que permite el movimiento (1 ).
Corrientes oceánicas, son producidas por el movimiento de rotación terrestre por lo que presentan un movimiento constante, en general, en sentido este - oeste en la zona intertropical o en sentido inverso, de oeste a este, es decir, contrario a la rotación terrestre en las latitudes medias o altas. Se trata, lo mismo que sucede con los vientos constantes o vientos planetarios, de desplazamientos producidas por efecto de la inercia: en la zona intertropical, las corrientes se mueven en sentido contrario a la rotación terrestre, las aguas del fondo oceánico acompañan a nuestro planeta en el movimiento de rotación de oeste a este, pero las aguas superficiales se van quedando atrás por inercia, lo que significa una corriente ecuatorial de gran amplitud y la de mayor volumen de agua que se produce en nuestro planeta. Dicho en otros términos: la corriente ecuatorial se desplaza de este a oeste por inercia ya que las aguas presentan una resistencia a acompañar a nuestro planeta en su movimiento de rotación. Pero en las latitudes medias y altas, las corrientes se mueven de oeste a este debido también al mismo principio de inercia, aunque en este caso, se trata de un efecto inercial que va aumentando progresivamente a medida que aumente la latitud, incrementándose su velocidad y llegando a superar ligeramente a la propia velocidad de la rotación terrestre. Por otra parte, como esta circulación oceánica tiene un patrón similar al de los vientos planetarios, interactúan mutuamente, tanto en su velocidad de desplazamiento como a la cantidad de calor que trasladan. Involucran el movimiento de grandes masas de aguas, afectando la temperatura de la capa superior y repartiendo una enorme cantidad de humedad y, por ende, de calor, en el sentido de los meridianos. Por esta razón, las corrientes oceánicas son las que explican las enormes diferencias climáticas entre las costas americanas y europeas del Atlántico Norte, por citar un ejemplo muy conocido.
Corrientes de marea, son corrientes periódicas con ciclo diario que son producidas por la atracción lunar y en menor grado, del sol. Son corrientes superficiales de las aguas del mar y, por lo tanto, involucran en su mayor parte, aguas cálidas.
Corrientes de oleaje, son las que modifican en gran parte el litoral y son producidas por los vientos, en especial, por las tempestades o huracanes que se asocian al movimiento de las masas de aire tanto de origen continental como marítimo.
Corrientes de deriva litoral: constituyen la resultante de la acción de las corrientes oceánicas al llegar a las costas cuyo trazado presenta alguna inclinación o desviación con respecto a la dirección original de las mismas. El ejemplo de la corriente ecuatorial atlántica al llegar a las costas del Brasil (como puede verse en el mapa de corrientes, es muy claro en este sentido, ya que casi todas las aguas de la misma son desviadas hacia el noroeste porque las costas tienen esta dirección. La corriente de deriva litoral brasileña o corriente del noreste del Brasil, lleva una gran cantidad de aguas cálidas hacia las costas de las Guayanas, costa oriental de Venezuela y las Pequeñas Antillas. Es por este motivo por el que las costas atlánticas de las Guayanas y de Venezuela, presentan un clima más lluvioso que las del noreste del Brasil, ya en el Hemisferio Sur. También tiene otras dos consecuencias muy importantes: la desviación del ecuador térmico hacia el hemisferio Norte y la menor incidencia de los huracanes en las costas meridionales del Brasil.
Corrientes de densidad, es la presencia vertical de dos masas de agua con distinta densidad y se presentan en los lugares de contacto entre aguas de distinta temperatura: una fría a mayor profundidad (por su mayor densidad) y otra cálida en la superficie. Generalmente, se desplazan en sentido contrario, por ejemplo, en el estrecho de Gibraltar suelen presentarse muchas veces unas corrientes superficiales hacia el oeste, mientras que en el fondo penetra en el Mediterráneo una gran cantidad de agua procedente del Atlántico mucho mayor en proporción porque el Mar Mediterráneo es deficitario en volumen de agua (es mayor la evaporación que el caudal aportado por los ríos y las lluvias). También se producen en los estrechos daneses a la salida del Mar Báltico
Según la profundidad
Otra clasificación sugerida es por la profundidad en la que se genera la corriente marina.
Corrientes de profundidad, son corrientes generadas debajo de los 1000 metros de profundidad (picnoclina), principalmente debido a la rotación terrestre, que da origen a la surgencia de aguas profundas, y por lo tanto frías, en las costas occidentales de los continentes en las latitudes intertropicales. El motivo de estas corrientes de profundidad podría explicarse como una especie de compensación con relación a las corrientes superficiales
Corrientes de superficie, son las corrientes originadas por la acción giratoria de la Tierra, y que se ven afectadas por los vientos predominantes, los cuales les transmiten gran cantidad de energía y generan corrientes circulares a escala terrestre (en la franja ecuatorial) o en forma de espiral, formando "bucles" en las latitudes próximas a los trópicos: el giro de estas corrientes se produce hacia la derecha en las latitudes próximas al Trópico de Cáncer y hacia la izquierda en las latitudes del Trópico de Capricornio.
Estas corrientes superficiales influyen mucho en el clima modificando las temperaturas de las regiones por donde pasan. A su vez, estas corrientes dependen en parte de la dirección de los vientos.
