Velocidad corrientes marinas

Cómo medir la velocidad de las corrientes de agua

El mapa muestra los campos de velocidad de las corrientes marinas superficiales cerca de nuestras costas. La velocidad del agua del mar y su dirección se miden mediante un radar de alta frecuencia (HFR) casi en tiempo real. El HFR es un instrumento de teledetección terrestre que ofrece una visión única de la variabilidad oceánica costera, al proporcionar datos sinópticos, de alta frecuencia y de alta resolución en la interfaz océano-atmósfera.

Esta información es útil para el transporte marítimo, ya que el conocimiento de las corrientes puede reducir el uso de combustible y, en consecuencia, los costes de la navegación. Las corrientes tienen un enorme potencial para la futura generación de electricidad mediante el aprovechamiento de la energía cinética de las corrientes marinas.

Corriente oceánica

Esta curva puede calcularse teóricamente, pero en la práctica es muy sensible a cosas como el material y la forma del fondo marino, el viento y las olas cerca de la superficie, etc., por lo que, aunque se pueden hacer estimaciones desde la teoría, suele ser mejor medirla.

En los océanos más profundos, este mecanismo sólo se aplicará cerca del fondo marino; sin embargo, pueden entrar en juego sistemas mucho más complejos, con diferentes masas de agua que se mueven en direcciones (potencialmente) diferentes. Posiblemente otros con más experiencia en la dinámica de los océanos puedan abordar ese caso.

Corrientes oceánicas superficiales

Suponemos un mar completamente desarrollado y tomamos la viscosidad de los remolinos como proporcional a la velocidad de fricción por una profundidad característica. De este modo, la corriente total (corriente de Ekman más corriente inducida por las olas) puede expresarse en función de la velocidad del viento. Los resultados muestran que la magnitud de la corriente superficial total se sitúa entre el 3,1 y el 3,4% de la velocidad del viento a 10 m de altura para vientos entre 5 y 30 m s-1.

La idea es que al incluir tanto la corriente de Ekman (inducida por la tensión media del viento en la superficie) como la corriente inducida por el oleaje (deriva de Stokes), la velocidad total de superficie resultante puede representarse fácilmente como una función de la velocidad del viento a 10 metros. Ambas corrientes, la de Ekman y la inducida por las olas, tienen aproximadamente el mismo tamaño y suman alrededor del 3% de la velocidad del viento. Las suposiciones incluyen toda la gama para la dinámica de Ekman (homogénea, no afectada por los límites), además de algunas sobre las olas (no decreciente, pequeña amplitud). En el océano real, la viscosidad de los remolinos es variable en sentido vertical, pero, como ocurre con la dinámica de Ekman, la aproximación se acerca bastante a lo que se observa en el océano. Las aproximaciones utilizadas por Weber son válidas para un amplio rango de valores de viento (5-30 m s-1) y se rompen en condiciones de viento débil (olas no completamente desarrolladas) y viento fuerte (whitecapping, rotura de olas).

Corriente oceánica

Zoltan B. Szuts1*, Amy S. Bower2, Kathleen A. Donohue3, James B. Girton1, Julia M. Hummon4, Katsuro Katsumata5, Rick Lumpkin6, Peter B. Ortner7, Helen E. Phillips8, H. Thomas Rossby3, Lynn Keith Shay7, Charles Sun9† y Robert E. Todd2

La velocidad del océano define la circulación oceánica, pero las observaciones disponibles de la velocidad subsuperficial están infrautilizadas por la sociedad. El primer paso para resolver estos problemas es mejorar la visibilidad y el acceso a las mediciones existentes, que incluyen el muestreo acústico de los barcos, las derivas de los flotadores subsuperficiales y las mediciones de los vehículos autónomos. Si bien son muchos los programas que proporcionan datos públicamente, la dificultad actual para encontrarlos, comprenderlos y utilizarlos obstaculiza un uso más amplio por parte de los gestores, el público y otros científicos. La creación de enlaces desde los archivos nacionales centralizados a los sitios web específicos de los proyectos es una forma fácil pero importante de mejorar la capacidad de descubrimiento y el acceso a los datos. Un paso más es archivar los datos en bases de datos centralizadas, lo que aumenta su uso al proporcionar un marco común para mediciones dispares. Para ello es necesario contar con normas de datos y protocolos de procesamiento coherentes para todos los tipos de mediciones de velocidad. La difusión centralizada también simplificará la creación de productos derivados adaptados a los objetivos del usuario final. Con el tiempo, este marco común ayudará a los gestores y científicos a identificar las regiones que necesitan más muestreo y a identificar los métodos para satisfacer esas demandas. Las tecnologías existentes son capaces de mejorar el muestreo espacial y temporal, como el uso de buques de oportunidad o de plataformas autónomas como planeadores, flotadores de perfilado o flotadores lagrangianos. Los futuros avances tecnológicos son necesarios para colmar las lagunas de muestreo y aumentar la cobertura de los datos.