¿Qué son las olas? Un poco de teoría.

Figura 1: Características de las olas usadas para predecir surf.


Las olas no son otras cosa que ondas de agua y por lo tanto poseen las mismas características y propiedades que otros tipos de ondas. Durante el desplazamiento de una onda las moleculas del medio no se desplazan con la onda, sino que vibran. Asi mismo, durante el paso de una ola cada molécula de agua sufre un movimiento más o menos circular (primero hacia arriba y adelante y luego hacia abajo y atrás) para acabar exáctamente en la misma posición en la que estaba al principio. No se procuce transporte de materia, únicamente de energía. Cuando surfeamos una ola estamos surfeando energía pura, transmitida al océano en forma de onda mediante el viento, el cual a su vez la obtuvo directamente del Sol.



Ahora bien, ¿qué es una onda? Pués segun los expertos una onda es una perturbación de alguna propiedad fisica de un medio que se propaga a través del espacio transportando energía sin que exista un desplazamiento neto de materia. Como las propiedades fisicas de los medios son muchas y una perturbación se puede propagar de varias formas existen un monton de ondas diferentes que clasifican de diversas maneras:

A) En función del medio de propagación. Si se propagan en un medio elástico (aquel que recupera la forma despues de deformarse) estamos hablando de ondas mecánicas. Si por el contrario se propagan en el vacio estas serian ondas electromagneticas. Logicamente las olas son ondas mecánicas y el agua es un medio elastico.

B) En función del tipo de propagación. En este caso las ondas pueden ser unidimensionales, si solo se propagan en una dimension (por ejemplo las ondas que se producen en cuerdas o muelles), bidimensionales o superficiales, cuando se propagan en dos dimesiones (las olas son un ejemplo de este tipo ya que se desplazan sobre la superficie del agua), y tridimensionales o esfericas, cuando se desplazan en las tres dimensiones del espacio (como por ejemplo las ondas de sonoras o las de un terremoto).

C) En función de la dirección de perturbación. Cuando las particulas del medio vibran en la misma dirección que la propagación las ondas son longitudinales (un muelle) y cuando vibran en una direccion perpendicular a esta son transversales (una cuerda). En el caso de las olas una combinación de ambos tipos origina un movimiento circular u orbital de las moléculas de agua (ver figura 1).

En resumen, las olas son ondas mecánicas de superficie con una vibración orbital que pueden ser modeladas matématicamente y por lo tanto su comportamiento puede ser predecido mediante las complejas ecuaciones matemáticas utilizadas para describir este tipo de ondas.

¿He dicho ?Complejas Ecuaciones Matemáticas?? ¿De verdad hace saber falta todo esto para predecir si mañana va a haber olas? Pues si; pero no os preocupeis porque de las matemáticas ya se ocupan los físicos y demas científicos de los diversos institutos de oceanografía y meteorología. No obstante, si que es conveniente que os familiariceis con alguna de las caracteristícas que normalmente se utilizan para definir una ola y que utilizaremos para predecir surf.

Dicho esto, estas son las principales caracteristicas anatómicas de una ola:

Altura (Height): es la distancia entre la cresta de la ola y su punto más bajo, el valle, y es siempre menor que la altura de la pared de la ola. Como veras en el capítulo 14, esto se debe principalmente a que la ola aumenta de tamaño cuando choca con el fondo. La altura de las olas es medida por las boyas oceanográficas en aguas alejadas de la costa, antes de que la ola interaccione con el fondo.

Normalmente encontraremos la denominada altura significativa. Esto es la altura media del tercio de olas con mayor altura. Esto quiere decir que debido a la distribución normal del tamaño de las olas individuales en la práctica las series de mayor tamaño que podemos esperar encontrarnos tendran aproximádamnte el doble de la altura significativa.

Longitud de Onda (Wavelenght): Es la distancia entre dos crestas consecutivas.

Periodo (Period): Es el tiempo que transcurre desde que la cresta de una ola pasa por un punto fijo - por ejemplo una boya - hasta que la cresta de la siguiente pasa por el mismo punto. De Nuevo, normalmente nos encontraremos con el valor medio del tercio de olas mayors al que se denomina periodo del pico (Peak Period).

Si bién en teoria pueden existir ondas con longitudes de onda muy pequeñas y periodos muy grandes y viceversa, en el caso de las olas, cuando viajan por zonas sificientemente profundas y aún no sufren el efecto del fondo oceánico, la longitud de onda y el periodo están relacionadas entre si, a mayor longitud de onda mayor periodo y viceversa. No obstante, este último es mucho más sencillo de medir por lo habitualmente encontraras información sobre el periodo de una ola y no sobre su longitud de onda.

La Velocidad a la que un grupo de olas viajan en el oceano es igual al espacio que recorren en un tiempo determinado, o sea la longitud de onda (espacio que recorre la cresta) entre el periodo (tiempo que tarda la cresta en recorrer ese espacio). Debido a que las boyas están ancladas en un determinado lugar pueden calcular facilmente el periodo, pero no la longitud de onda. De todas formas, como el periodo y la longitud de onda están relacionados se puede calcular la velocidad conociendo únicamente el periodo (V=gT/2p, donde g es la aceleración de la gravedad y T es el periodo). Esto es para olas individuales porque se da la paradoja de que las series de olas viajan a la mitad de la velocidad que las olas que forman a dicha serie. En la práctica la velocidad en nudos de una ola es igual a 3 veces su período en segundos, o a 2,4 veces la raíz cuadrada de la longitud de onda medida en metros. Por lo tanto conociendo el periodo y la distancia a la que se encuentran las olas podrás calcular cuanto tiempo tardaran en llegar a la costa (capítulos 4 y 5).

Por último, la Energía de una ola depende su velocidad y de la cantidad de agua que desplaza, o sea de su altura y de su periodo. A mayor altura y mayor periodo, mayor energía. Durante su viaje por el oceano las olas conservan la mayor parte de su energía. Sobre todo aquellas con periodos largos ya que en ellas la energía viaja a bastante profundidad y no se disipa por causa de la tensión superficial. No obstante, aunque la energía permanece relativamente constante, el perímetro de un conjunto de ondas avanzando (imagina una onda en un estanque producida por una piedra) es mayor y por lo tanto esa energía estará más repartida y el tamaño de las olas sera menor. Además, parte de la energía de las olas se disipa debido a la tensión superficial del agua. Expecialmente en el caso de olas de pequeño periodo (capítulo 2). Conociendo la distancia que tienen que recorrer las olas, su altura inicial y su periodo podrás estimar la altura de las olas al llegar a la costa (capitulos 4 y 5).

Swamis.