E5 Ondas Oceánicas - Internas y Planetarias

Tópico

Las ondas internas de gravedad son oscilaciones que se propagan dentro del propio océano estratificado, a diferencia de las ondas de superficie, que oscilan únicamente la interfaz entre el agua y el aire. La fuerza que las restaura es la boyantez, y su frecuencia queda acotada entre dos límites: por abajo, el parámetro de Coriolis, y por arriba, la frecuencia de Brunt-Väisälä, de modo que una onda interna de gravedad solo puede existir con una frecuencia comprendida entre esos dos valores. Las ondas internas de marea, generadas cuando la marea barotrópica interactúa con la topografía del fondo, son la principal fuente de energía para la mezcla diapicna que ya se describió en el océano interior, lo que hace que la marea, además de subir y bajar en la costa, también agite el interior más profundo y tranquilo del océano.

Las ondas de Kelvin costeras son ondas de gravedad que quedan atrapadas junto a la costa por la propia fuerza de Coriolis: se propagan a lo largo de la costa dejándola a su derecha en el hemisferio norte, y por simetría, dejándola a su izquierda en el hemisferio sur. Su velocidad depende de la profundidad del agua y, en el caso de las ondas de Kelvin baroclinas, de una gravedad reducida que depende de la diferencia de densidad entre capas, en vez de la gravedad completa que usan las ondas de Kelvin barotrópicas, siempre más rápidas que sus contrapartes baroclinas, lo que hace que una señal costera se propague mucho más deprisa cuando involucra a toda la columna de agua que cuando queda confinada a una sola capa. Estas ondas de Kelvin costeras son críticas tanto para transmitir señales a lo largo de toda una costa como para la respuesta del océano a los forzamientos climáticos, como El Niño-Oscilación del Sur.

Las ondas de Rossby baroclínicas, en cambio, son perturbaciones de periodo mucho más largo, de meses a años, que se propagan hacia el oeste a velocidades de entre una centésima y una décima de metro por segundo en las latitudes medias, pero mucho más rápido en el ecuador, donde alcanzan entre dos y tres metros por segundo. Es esta propagación hacia el oeste la que hace que las ondas de Rossby baroclínicas actúen como el mecanismo principal con el que el océano profundo se ajusta, con meses o años de retraso, a los cambios que sufre el forzamiento atmosférico que tiene encima.

El comportamiento esperado de todas estas ondas internas de gravedad incluye una propagación mucho más lenta que la de las ondas de superficie, de entre una décima y un metro por segundo, junto con una dispersión vertical en la que la onda se refleja tanto en la picnoclina como en el propio fondo del océano. Cuando esta dispersión vertical involucra específicamente a las ondas internas de marea, produce lo que se conoce como mareas internas: oscilaciones que se observan con amplitudes de entre diez y cien metros dentro de la picnoclina y con velocidades de entre una décima y cinco décimas de metro por segundo, lo que hace que estas mareas internas muevan, silenciosamente y muy por debajo de la superficie, cantidades de agua comparables a las que mueve la propia marea astronómica en la costa.

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