Resonancia de marea

En oceanografía, una resonancia de marea ocurre cuando la marea excita uno de los modos de resonancia del océano. El efecto es más sorprendente cuando una plataforma continental tiene aproximadamente un cuarto de longitud de onda de ancho. Entonces, un maremoto incidente puede verse reforzado por reflexiones entre la costa y el borde de la plataforma, lo que produce un rango de marea mucho mayor en la costa.

Ejemplos famosos de este efecto se encuentran en la Bahía de Fundy, donde se reportan las mareas más altas del mundo, y en el Canal de Bristol. Menos conocida es Leaf Bay, parte de Ungava Bay cerca de la entrada del Estrecho de Hudson (Canadá), que tiene mareas similares a las de la Bahía de Fundy. Otras regiones resonantes con grandes mareas incluyen la plataforma patagónica y la plataforma continental del noroeste de Australia.

La mayoría de las regiones resonantes también son responsables de grandes fracciones de la cantidad total de energía de las mareas disipada en los océanos. Los datos del altímetro satelital muestran que la marea M₂ disipa aproximadamente 2,5 TW, de los cuales 261 GW se pierden en el complejo de la Bahía de Hudson, 208 GW en las plataformas europeas (incluido el canal de Bristol), 158 GW en el Plataforma del Noroeste de Australia, 149 GW en el Mar Amarillo y 112 GW en la Plataforma Patagónica.

Escala de las resonancias

La velocidad de las olas largas en el océano se da, a una buena aproximación, por gh{displaystyle scriptstyle {sqrt {}}, donde g es la aceleración de la gravedad y h es la profundidad del océano. Para una típica plataforma continental con una profundidad de 100 m, la velocidad es de aproximadamente 30 m/s. Así que si el período de marea es de 12 horas, una cuarta plataforma de longitud de onda tendrá un ancho de unos 300 km.

Con una plataforma más estrecha, todavía hay una resonancia, pero no coincide con la frecuencia de las mareas y, por lo tanto, tiene menos efecto en las amplitudes de las mareas. Sin embargo, el efecto sigue siendo suficiente para explicar en parte por qué las mareas a lo largo de una costa que se encuentra detrás de una plataforma continental suelen ser más altas que en las islas en alta mar en las profundidades del océano (una de las explicaciones parciales adicionales es la ley de Green). Las resonancias también generan fuertes corrientes de marea y es la turbulencia causada por las corrientes la responsable de la gran cantidad de energía de marea disipada en tales regiones.

En las profundidades del océano, donde la profundidad suele ser de 4000 m, la velocidad de las ondas largas aumenta a aproximadamente 200 m/s. La diferencia de velocidad, en comparación con la plataforma, es responsable de los reflejos en el borde de la plataforma continental. Lejos de la resonancia, esto puede reducir la energía de las mareas que se mueve hacia el estante. Sin embargo, cerca de una frecuencia resonante, la relación de fase, entre las olas en la plataforma y en las profundidades del océano, puede tener el efecto de atraer energía hacia la plataforma.

El aumento de la velocidad de las ondas largas en las profundidades del océano significa que la longitud de onda de las mareas allí es del orden de 10 000 km. Como las cuencas oceánicas tienen un tamaño similar, también tienen el potencial de ser resonantes. En la práctica, las resonancias del océano profundo son difíciles de observar, probablemente porque el océano profundo pierde la energía de las mareas con demasiada rapidez hacia las plataformas resonantes.