Ondas

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA
UNIVERSIDAD DE CANTABRIA

ENERGÍA DE LAS OLAS

Pedro Fernández Díez

I.- ENERGÍA DE LA OLAS

Si nos preguntamos que cuántos tipos de ondas existen en el mar, no es exagerado responder que existen todos los tipos que la física y la matemática han podido describir y modelizar; existen ondas senoidales o compuestas de varias sinusoides,ondas troncoidales y ondas que tienen perfiles insólitos, ondas progresivas y estacionarias, ondas amortiguadas, ondas superficiales, ondas medias, ondas que llegan a la superficie del mar y ondas que se manifiestan en profundidad en contacto con aguas de temperatura y salinidad diferentes. I.1.- CLASIFICACIÓN DE LAS OLAS De la radiación solar incidente sobre la superficie de la Tierra, una fracciónse invierte en un calentamiento desigual de la misma, lo que provoca en la atmósfera zonas de altas y bajas presiones, generando desplazamientos del aire (viento) de mayor o menor intensidad. El oleaje es una consecuencia del rozamiento del aire sobre la superficie del mar y, por lo tanto, supuesta una constante solar del orden de 375 W/m2, aproximadamente 1 W/m2 se transmite al oleaje, que actúacomo un acumulador de energía, por cuanto al tiempo que la recibe, la transporta de un lugar a otro, y la almacena; la intensidad del oleaje depende de la intensidad del viento, de su duración y de la longitud sobre la cual éste transmite energía a la ola. El mecanismo conque se generan las olas debidas al viento no está aun perfectamente esclarecido; se trata probablemente de la acción deoscilaciones de la presión atmosférica de período corto combinadas con la acción del viento. Por su turbulencia, una corriente de viento que fluye, incluso, paralela a la superficie del mar, se puede asimilar a una sucesión de oscilaciones de la presión atmosférica que actúan en un plano vertical, ortogonalmente a la dirección del viento. Tales oscilaciones, que incluso pueden superar la amplitud de unmilibar, llegan a tener períodos del orden de uno a varios segundos, y se corresponden con auténticos golpes alternados con acciones de reflujo, que se desplazan con el avance del viento, por lo que la superficie aparece afectada por una agitación. En el mar existen dos tipos generales de ondas, estacionarias y progresivas o transitorias. ONDAS ESTACIONARIAS.- En una onda marina estacionaria,existen uno o varios puntos (o líneas), en los que el movimiento es nulo, (puntos nodales), y uno o más puntos en los que el desplazamiento es máximo, (puntos ventrales). La distancia entre los nodos y la frecuencia de la oscilación, dependen de las dimensiones geométricas de la cuenca en que se produzcan. Las secas son ondas estacionarias como las oscilaciones propias de las cuencas marinas y lascoosOlas.I.-1

cilaciones de las mareas. Para explicar su funcionamiento se puede recurrir al siguiente ejemplo: Cuando se da una sacudida a un recipiente lleno de líquido se observa que toda la masa líquida oscila y, tras un número mayor o menor de oscilaciones, el nivel vuelve a las condiciones de equilibrio iniciales. En una cuenca marina, o en un lago, las secas se manifiestan cuando la masa deagua sufre sacudidas bruscas tanto por la acción del viento y variaciones de la presión atmosférica, como por sacudidas costeras submarinas.

Fig I.1.- Representación esquemática de los tipos de olas que existen en la superficie del océano y de la energía en ellas contenida

Las cooscilaciones de marea son una especie de secas originadas en un mar semicerrado por las mareas externas, que sedesarrollan en amplitud oceánica abierta. Sólo en extensiones oceánicas grandes, la fuerza de la marea puede imponer directamente oscilaciones bastante amplias (mareas independientes). ONDAS TRANSITORIAS O PROGRESIVAS.- Una ola marina progresiva es aquella que varía en el tiempo, y en el espacio; pueden formarse en la superficie (por ejemplo, ondas superficiales debidas al viento) o en el seno de...