un mar de fenómenos oceánicos en puerto rico
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Un mar de fenómenos oceánicos en Puerto RicoOCEAN PHYSICS EDUCATIONHTTP://OCEANPHYSICS.WEEBLY.COM/DOCUMENTOS.HTML
Edwin Alfonso-Sosa, Ph. D.
Referencias
Introducción
Existe una diversidad de fenómenos físicos oceánicos que afectan las aguas costeras de nuestro archipiélago borinqueño. Cuando menos existe una veintena de éstos, entre los más conocidos están las mareas y las altas marejadas, entre los menos conocidos están las olas solitarias internas y los meteotsunamis. A continuación describiremos algunos de estos fenómenos, partiendo desde los más conocidos hasta llegar a los descubiertos en años recientes.
Calendario de fenómenos oceánicos
Marejadas otoñales e invernales
Origen Nor’eastersMes OCT - APRRango de altura 2 m – 8 mPeriodos 8 s – 16 sLargo de onda 75 m – 150 m
L = C * T
Altura aproximada de la ola 6 m ~ 20 pies
The Perfect Storm: 31-OCT-1991
Altura aproximada de la ola 8 m ~ 25 pies
Erosión Costera: Marejada 3/20/2008
Marejadas Extremas (1962-2015)
La Tierra y la Luna
Mareas Astronómicas
Origen Acel. Luni-solarMes SEP - NOVRango mareal 0.67 – 1.6 piesPeriodos 12.42 h – 24.83
hLargo de onda 9000 km, h = 4
kmCiclo nodal 18.6 años
Marea Mixta y Marea Diurna
Constituyente Semidiurno (M2)
Propagación de la Marea Semidiurna
Gradiente en amplitud en costa oeste
Relieve submarino: Pasaje de Mona
Marea Interna en el Pasaje de Mona
Origen Corriente M2Mes SEP-NOVRango de altura 20 m – 50 mPeriodo 12 horasLargo de onda 120 km
UPRM Misión Mona Challenge 2000
R/V Chapman
Roseta Hidrográfica SBE32
12 botellas Niskin 5 L Aros O de silicón Paredes y resortes internos
recubiertos con teflón. Se reduce la contaminación
con metales (Fitzwater, 1982).
CTD SBE25 Fluorómetro SeaTech
Perfiles de luz con el radiómetro sumergible PRR-600
PRR-600
22.022.5
23.023.5
24.0
24.525.0 25.0
6 8 10 12 14 16 18
-100
-80
-60
-40
-20
0
0.47 -- 0.70 0.24 -- 0.47 0.010 -- 0.24
Productividad Primaria en ADCP110-OCT-2000
Pro
fund
idad
(m
)
Productividad Primaria (mg C m -3 h -1)
Horas (AST)
22.022.5
23.0
23.5
24.0
24.525.0 25.0
6 8 10 12 14 16 18
-100
-80
-60
-40
-20
0
Coeficientes de difusividadvertical turbulenta
Coeficiente de difusividad (m 2 s-1)
0.005 -- 0.006 0.004 -- 0.005 0.0030 -- 0.004 0.0020 -- 0.0030 1E-3 -- 0.0020
Pro
fund
idad
(m
)
Hora
ADCP1 Las isopicnales de 23.0 y 23.5 kg m-3 muestran crestas a las 0718 y a las 1400. Parches con difusividades verticales elevadas se observaron una hora antes de la
llegada del valle de la marea interna. Aumentos en fluorescencia natural y en la tasa de fijación de carbono. La turbulencia fomenta los cambios en la señal Lu(683).
1030
1430
Seiche
Definición seiche costero
El seiche costero se puede definir como oscilaciones en la costa, en forma de una onda estacionaria, con una frecuencia resonante que responde a las características específicas de la plataforma, puerto o bahía donde ocurren. El rango de periodos de oscilación discurre entre los 10 y 100 minutos.
First order seiche in an open harbor - by Matthias Tomczak, Coastal Carolina University
Seiche Costero en La Parguera
Origen OSIs Cresta AvesMes ABR-JUN, SEP-
NOVRango de altura 2 cm – 67 cmPeriodo 48 min - 51 min
Excitación del Seiche Costero
Solitón KdV de 62 m (~203 pies) vs:Torre UPR: 53 m
~ 174 pies
6 m ~ 20 pies
Fotos: Dr. Jorge CorredorDepartamento de Ciencias Marinas,
UPRM
http://youtu.be/DQJiDV_Nql0
Olas Solitarias Internas (OSIs)Origen Fuertes Corrientes
M2Mes MAY - NOVRango de amplitud
18 a 90 m
Separación de los Paquetes
77 a 107 km
Rapidez de la Ola 0.7 a 3.1 m s-1Largo de Onda Máximo
4 a 17 km
Ancho del Paquete 24 a 76 kmLongitud de la Cresta
30 a 260 km
Origen y Propagación de las OSIs
Giese, G.S., Chapman, D.C., Black, P.G., Fornshell, J.A., 1990. Journal of Physical Oceanography 20, 1449-
1458 777 Kb
Olas internas con amplitud negativa de 90 metros fueron medidas a 6 km del veril de La Parguera
Olas internas golpean el SO de PR
Olas solitarias internas grandes
Rissagues o meteotsunamis
Un meteotsunami es una serie de olas en un puerto (bahía) que presentan una misma frecuencia o amplitud que un tsunami generado por terremoto, deslizamiento o erupción volcánica, pero a diferencia de los anteriores, su origen está asociado a un disturbio atmosférico capaz de generar un ola larga barotrópica en mar abierto, resonar con la misma a medida que se aproxima a la costa (Resonancia de Proudman). Una vez llega al puerto (bahía) es capaz de forzar un número de olas, las cuales entran en segunda resonancia con el puerto (bahía), amplificándose por segunda vez. El meteotsunami solamente ocurre en aquellos puertos (bahías) donde la doble resonancia es posible. Disturbios atmosféricos
Un salto o pulso en la presión atmosférica Olas de gravedad atmosféricas Una línea de fuertes vientos (turbonada)
¿Que es un meteotsunami?
Meteotsunamis en Puerto Rico
Origen Pulso en presión atmosférica
Mes AgostoRango de amplitudes
7 a 20 cm
Rango de Frecuencias
20 a 60 CPD
Rango de Periodos
24 a 72 Minutos
Onda Tropical Invest 93L, AGO-16-2011
Invest 93L, captada a las 7:45am EDT August 16, 2011. Imagen cortesia de: NASA/GSFC.
Salto en la presión atmosférica y viento supera los 30 nudos.
8/16/11 0:008/16/11 6:00
8/16/11 12:008/16/11 18:00
8/17/11 0:00
0
5
10
15
20
25
04590135180225270315360
CarICOOS Buoy Winds
wind_2_gust[m/s](-4m)wind_2_direction[degrees_true](-4m)
Win
d sp
eed
(m/s
)
Dire
ctio
n (d
egre
es)
8/16/11 0:008/16/11 3:00
8/16/11 6:008/16/11 9:00
8/16/11 12:008/16/11 15:00
8/16/11 18:008/16/11 21:00
8/17/11 0:00
10101010.5
10111011.5
10121012.5
10131013.5
10141014.5
1015
CarICOOS Buoy Barometric Pressure
barometric_pressure[millibars](-3m)
Amplitud meteotsunami, Cabo Rojo
0:001:00
2:003:00
4:005:00
6:007:00
8:009:00
10:0011:00
12:0013:00
14:0015:00
16:0017:00
18:0019:00
20:0021:00
22:0023:00
-0.4-0.3-0.2-0.1
00.10.20.30.4
30 min. Seiche at Bahia Salinas
C1
Plataformas anchas facilitan amplificación
Trayecto del Meteotsunami, 51 km
Génesis del Meteotsunami (Puerto Fajardo)
Resonancia en I. Palominos vs. Puerto Fajardo
Isla Palominos Puerto de Fajardo
Meteotsunami amplifica diferente en cada puerto
Meteotsunamis en Puerto de Fajardo
Agradecimientos
Primero que nada quiero dar gracias a Dios por haber creado tan maravilloso Océano Global y segundo por haberme dado la vida y la salud para poder estudiarlo. Gracias a mi familia que siempre me apoyó durante estos últimos 20 años de mucho trabajo investigativo.Mi sincero agradecimiento a todos los miembros del grupo de Oceanografía del Departamento de Ciencias Marinas (DCM) de la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez. En especial al Dr. José M. López, Dr. Jorge E. Corredor, Dr. Jorge E. Capella y al Prof. Julio Morell, que gracias a su empeño y tenacidad logramos establecer investigaciones y experimentos únicos tales como, Mona Challenge e InWaPE, que revelaron y describieron con detalle el ambiente de olas internas, que permea en las aguas del Pasaje de la Mona al Oeste de Puerto Rico.