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.