NOAA Mareas y Corrientes

Capítulo 4 – Variaciones en el rango de las mareas: Desigualdades de las mareas

Como se verá en la Fig. 6, la diferencia de altura, en pies, entre las mareas altas y bajas consecutivas que ocurren en un lugar determinado se conoce como rango. La amplitud de las mareas en cualquier lugar está sujeta a muchos factores variables. Primero se describirán las influencias de origen astronómico.

1. Efecto de la fase lunar: Las mareas de primavera y las mareas muertas. Se ha señalado anteriormente que las fuerzas gravitacionales de la luna y del sol actúan sobre las aguas de la tierra. Es obvio que, debido a la posición cambiante de la luna con respecto a la tierra y el sol (Fig. 3) durante el ciclo mensual de fases (29,53 días) la atracción gravitacional de la luna y el sol puede actuar de forma variada a lo largo de una línea común o en ángulos cambiantes entre sí.

Cuando la luna está en fase nueva y en fase llena (ambas posiciones se denominan sicigia) las atracciones gravitacionales de la luna y el sol actúan reforzándose mutuamente. Como la fuerza de marea resultante o combinada también aumenta, las mareas altas observadas son más altas y las bajas más bajas que la media. Esto significa que la amplitud de la marea es mayor en todos los lugares que presentan una pleamar y una bajamar consecutivas. Estas mareas superiores a la media que se producen en las posiciones sicigias de la luna se conocen como mareas vivas, un término que sólo implica una «subida» del agua y que no guarda relación con la estación del año.

En las fases de primer y tercer cuarto (cuadratura) de la luna, las atracciones gravitatorias de la luna y el sol sobre las aguas de la tierra se ejercen en ángulo recto. Cada fuerza tiende en parte a contrarrestar la otra. En la envolvente de la fuerza de marea que representa estas fuerzas combinadas, las fuerzas máximas y mínimas son reducidas. Las mareas altas son más bajas y las bajas más altas que la media. Estas mareas de rango disminuido se denominan mareas de neap, de una palabra griega que significa «escasa».

2. Efectos de paralaje (Luna y Sol). Dado que la luna sigue una trayectoria elíptica (Fig. 4), la distancia entre la tierra y la luna variará a lo largo del mes en unas 31.000 millas. La fuerza productora de mareas de la luna que actúa sobre las aguas terrestres cambiará en proporción inversa a la tercera potencia de la distancia entre la tierra y la luna, de acuerdo con la variación mencionada anteriormente de la Ley de Gravitación de Newton. Una vez al mes, cuando la luna está más cerca de la tierra (perigeo), las fuerzas generadoras de mareas serán mayores de lo habitual, produciendo así rangos superiores a la media en las mareas. Aproximadamente dos semanas después, cuando la luna (en el apogeo) esté más alejada de la tierra, la fuerza lunar generadora de mareas será menor, y los rangos de las mareas serán inferiores a la media. Del mismo modo, en el sistema tierra-sol, cuando la tierra esté más cerca del sol (perihelio), alrededor del 2 de enero de cada año, los rangos de marea se potenciarán, y cuando la tierra esté más lejos del sol (afelio), alrededor del 2 de julio, los rangos de marea se reducirán.

Cuando el perigeo, el perihelio y la luna nueva o la luna llena ocurren aproximadamente al mismo tiempo, se producen rangos de marea considerablemente aumentados. Cuando el apogeo, el afelio y la luna primera o tercera coinciden aproximadamente en el mismo momento, normalmente se producen rangos de marea considerablemente reducidos.

3. Efectos de la declinación lunar: La desigualdad diurna. El plano de la órbita lunar está inclinado sólo unos 5o con respecto al plano de la órbita terrestre (la eclíptica) y, por tanto, la revolución mensual de la luna alrededor de la tierra permanece muy cerca de la eclíptica. La eclíptica está inclinada 23,5o respecto al ecuador terrestre, al norte y al sur del cual el sol se desplaza una vez cada medio año para producir las estaciones. De forma similar, la luna, al dar una vuelta alrededor de la tierra una vez al mes, pasa de una posición de máxima distancia angular al norte del ecuador a una posición de máxima distancia angular al sur del ecuador durante cada medio mes. (La distancia angular perpendicular al norte y al sur del ecuador celeste se denomina declinación). Dos veces al mes, la luna cruza el ecuador. En la Fig. 5, esta condición se muestra con la posición punteada de la luna. La correspondiente envolvente de fuerza de marea debida a la luna se representa, de perfil, por la elipse punteada.

Como los puntos A y A’ se encuentran a lo largo del eje mayor de esta elipse, la altura de la marea alta representada en A es la misma que se produce cuando este punto gira hasta la posición A’ unas 12 horas después. Cuando la luna está sobre el ecuador -o en otras declinaciones de igualación de fuerzas- las dos pleamares y las dos bajamares de un mismo día tienen una altura similar en cualquier lugar. Las sucesivas mareas altas y bajas están también casi igualmente espaciadas en el tiempo, y ocurren dos veces al día. (Véase el diagrama superior de la Fig. 6.) Esto se conoce como mareas de tipo semidiurno.

Sin embargo, con el cambio de la distancia angular de la luna por encima o por debajo del ecuador (representado por la posición del pequeño círculo sólido en la Fig. 5) la envoltura de la fuerza de marea producida por la luna se inclina, y comienzan a producirse diferencias entre las alturas de dos mareas diarias de la misma fase. Las variaciones en las alturas de las mareas resultantes de los cambios en el ángulo de declinación de la luna y en las correspondientes líneas de acción de la fuerza gravitatoria dan lugar a un fenómeno conocido como desigualdad diurna.

En la Fig. 5, el punto B se encuentra debajo de una protuberancia de la envoltura de la marea. Medio día más tarde, en el punto B’ se encuentra de nuevo bajo la protuberancia, pero la altura de la marea no es obviamente tan grande como en B. Esta situación da lugar a una marea de dos días que muestra alturas desiguales en aguas altas o bajas sucesivas, o en ambos pares de mareas. Este tipo de marea, que presenta una fuerte desigualdad diurna, se conoce como marea mixta. (Ver el diagrama del medio en la Fig. 6.)

Finalmente, como se representa en la Fig. 5, se ve que el punto C se encuentra debajo de una porción de la envoltura de la fuerza de la marea. Sin embargo, medio día más tarde, cuando este punto gira a la posición C’, se ve que se encuentra por encima de la envoltura de fuerza. Por lo tanto, en este lugar, las fuerzas de marea presentes producen sólo una pleamar y una bajamar cada día. El tipo de marea diurna resultante se muestra en el diagrama inferior de la Fig. 6.

Capítulo 5 – Factores que influyen en las alturas locales y horas de llegada de las mareas