Los secretos de las olas

En una conferencia, Sir Knox comentó que durante su vuelta al mundo en velero en el año 1968 aprendió a predecir a cuánta distancia estaba la costa, observando tan solo el reflejo de las olas al incidir con la línea de la costa. Asegura que era capaz de predecirlo con un error de 20 millas. Nada mal.

Desgraciadamente, la tecnología y el ritmo de vida de las ciudades nos ha alejado de la observación de la naturaleza. Pero es que, además, los navegantes solemos enfocarnos más en el viento que va a hacer y no tanto en el oleaje. Si os preguntamos sobre modelos meteorológicos seguro que nos vais a nombrar al menos dos. Pero si os pregunto sobre qué modelos se utilizan para predecir las olas, ¿sabríais contestar? Pues leed hasta el final, porque también hablaremos de ellos.

Las olas, y no el viento, son el principal motivo de naufragios en la mar. Y, sin embargo, el conocimiento de los navegantes sobre las olas, en algunos casos, es insuficiente. Es necesario prever y estudiar la dirección y altura prevista de las olas para ajustar la derrota a seguir.

En este artículo no vamos a hablar de las olas extraordinarias generadas por tsunamis, terremotos y mareas. Hablaremos de las olas “ordinarias”: las olas  generadas por el viento.

Definición: ¿qué es una ola?

Las olas son el resultado visible de la transferencia de energía del viento en el mar.

Esta es, sin duda, la manera más sencilla de definirlas: como transporte de energía. El viento, al soplar por encima del agua, le transfiere parte de su energía haciendo que se genere una ola. No, no es el agua la que se mueve horizontalmente, aunque, visualmente, eso es lo que nos parece. Si así fuera, los objetos flotantes se moverían con ella, y sin embargo, lo que ocurre es que se mueven verticalmente.

Y ahora que ya entendemos qué es una ola, os explicamos la diferencia entre ondas, olas y oleaje. Aunque antes, es necesario introducir el concepto de tensión superficial del agua: el agua está formada por moléculas que se atraen entre sí debido a la polaridad. Pero, lo que ocurre, es que las moléculas que están situadas en la superficie no tiene nada por encima. Por tanto, son atraídas hacia adentro, produciendo esta tensión. Podría decirse que crea como una piel.

Volvamos al mar. Imaginad estos días de calma total en el que el mar aparece completamente plano. Muchas veces observamos ondas en el mar que son el indicio de una ráfaga de viento que anhelamos para conseguir un impulso a nuestra embarcación. Esas ondas se mantienen debido a la brisa incidiendo sobre la tensión superficial del agua. La tensión superficial tira hacia abajo las ondas en cuanto aparecen, generando, según T. Gooley, algo así como una batalla. Por tanto, es de esperar que en cuanto se calma la brisa, desaparecen las ondas.

Tan solo si se produce un viento constante se consigue romper el enlace de la tensión superficial. Se vuelven entonces más potentes y dejan de verse mitigadas. Es entonces cuando consideramos el inicio de la ola. Las ondas desaparecen en cuanto desaparece la brisa. Pero las olas pueden durar incluso horas después de que haya desaparecido el viento. Esta es la principal diferencia entre ambas.

Pasamos a definir el último concepto: el oleaje. Podría definirse como el siguiente estado en el que las olas adquieren suficiente energía como para alejarse de su origen. Se forma, así, lo que sería un tren de olas. A medida que vaya avanzando, se allanará y perderá altura, pudiendo incluso darse el caso de que se formen olas y ondas encima del oleaje. Curioso, ¿verdad?   

 

Modelos de predicción del oleaje

El primer modelo que nos viene a la mente cuando nos referimos al estado de la mar es la Escala de Beaufort. Esta fue concebida en el año 1805 por el oficial de la Marina Real Británica (Royal Navy) Sir Francis Beaufort (1774-1857). Como curiosidad, os comentamos que un siglo antes,  en 1704, el periodista y escritor Daniel Defoe, autor de Robinson Crusoe, ya sugirió una escala que iban desde la calma absoluta (0) hasta la tempestad (11).

Es curioso porque la escala de Beaufort nació realmente de la observación de los marineros del mar. Es decir, basándonos en las condiciones del mar observadas se puede establecer la intensidad del viento. Sin embargo, con el paso de los años, su uso se ha invertido y se utiliza más bien para predecir el estado de la mar en función de las predicciones meteorológicas. Y no solo es esto lo que ha cambiado, ya que es una escala que ha evolucionado desde su origen. En su segunda versión, la de 1831, se hacía referencia a las condiciones de velas de las carabelas en navegación. 

Beaufort’s 1831 Version of the Wind Scale

0

Calm

   

1

Light air

Or just sufficient to give steerage way

 

2

Light breeze

Or that in which a man-of-war with all sail set and clean full would go in smooth water from —

1 to 2 knots

3

Gentle breeze

3 to 4 knots

4

Moderate breeze

4 to 5 knots

5

Fresh breeze

Or that in which a well conditioned man-of-war could just carry, in chase, full and by —

Royals etc

6

Strong breeze

Single reefed topsails and top-gallant sails

7

Moderate gale

Double-reefed topsails, jib etc

8

Fresh gale

Treble reefed topsails etc

9

Strong gale

Close reefed topsails and courses

10

Whole gale

Or that in which she could scarcely bear close reefed main topsail and reefed fore sail

11

Storm

Or that which would reduce her to storm staysails

12

Hurricane

Or that which no canvas could withstand

La escala de Beaufort se sigue explicando en las escuelas náuticas actualmente. Sigue siendo una buena herramienta para entender la relación entre el comportamiento del agua y del viento. Pero, seguramente, lo que no os explican es que se refiere a las condiciones en mar abierto. Es decir, que, si el pronóstico indica una fuerza 5 según esta escala, no podemos pensar que ya hemos experimentado situaciones similares, y, por tanto, ya sabemos a qué nos vamos a enfrentar. Lo importante es entender dónde se origina esa fuerza 5, puesto que cuanto mayor sea la extensión de agua en la que sopla el viento, mayores van a ser las olas. Debe tenerse en cuenta, por tanto, si el origen de la fuerza 5 está cerca de la costa o mar adentro. El tamaño de las olas puede ser muy diferente.

Os introducimos un nuevo (y último) concepto para completar el último párrafo y que os ayudará a entender mejor vuestras observaciones de la mar. El periodo es el tiempo, en segundos, que transcurre entre que las dos crestas de dos olas consecutivas pasan por el mismo punto.

  • Un periodo alto, superior a 10 segundos, significa que las olas se han formado lejos de la costa por las grandes borrascas. Han ido creciendo en tamaño y se han distanciado. Están mucho más ordenadas, tienen mucha energía y fuerza.
  • Los periodos bajos provienen de vientos locales, es lo que llamamos «mar de viento». Tienen poca energía, las olas rompen con poca fuerza y son lentas.

Beaufort es un modelo basado en la observación empírica. En la actualidad, el Organismo Público Puertos del Estado junto con la AEMET publica dos veces al día una predicción de viento y de oleaje para el Atlántico Norte y el Mediterráneo.

Para la predicción se utilizan varias aplicaciones basadas en el modelo de generación de oleaje WAM (Wave Analysis Model) que utilizan los campos de viento previstos del modelo meteorológico HARMONIE-AROME proporcionado por AEMET. El horizonte de esta predicción es de 72 horas y proporciona campos previstos cada hora. 

Para hacer la predicción es necesario alimentar estas aplicaciones con datos meteorológicos, como la velocidad y la dirección del viento, la temperatura del agua y la presión atmosférica. La complejidad de realizar predicciones es tal que el modelo WAM tiene distintas adaptaciones, para responder a las características de cada región del mundo. Por tanto, no se utiliza una única aplicación, sino que son varias. 

No, no nos vamos a extender en explicaros cómo funcionan los modelos de predicción del oleaje, ya que no es en absoluto nuestro campo. Así que los curiosos estáis invitados a visitar la web de AEMET y Puertos del Estado para descubrir más.

Para los menos curiosos, esperamos que este artículo os haya sorprendido. Pronto escribiremos más sobre este tema. Los secretos de las olas no acaban aquí.

52Azul es mar.
¿Nos explicas tu idea?

Judith y Ana

REFERENCIAS
Puertos del Estado
Meteogalicia
Met Office
Divulgameteo
The natural navigator
– Cómo leer el agua (T.Gooley)

 

 

 

 

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