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# Física # Física Atmosférica y Oceánica

Las Olas Ocultas: Mareas Internas Explicadas

Las mareas internas son olas oceánicas cruciales que ocurren debajo de la superficie.

Bethany McDonagh, Jin-Song von Storch, Emanuela Clementi, Nadia Pinardi

― 7 minilectura


Las mareas internas del Las mareas internas del Mediterráneo de las mareas interiores. Una inmersión profunda en la dinámica
Tabla de contenidos

Vale, empecemos con lo básico: las Mareas internas son un tipo de ola que ocurre en el océano, pero en lugar de estar en la superficie, estas olas se dan dentro de la columna de agua. Puedes pensarlas como los primos tímidos de las mareas normales, escondiéndose bajo la superficie mientras las olas más populares bailan arriba.

Estas mareas internas ocurren cuando las mareas regulares (las que causa la atracción gravitacional de la luna y el sol) interactúan con el fondo marino. Cuando esto pasa, pueden formarse mareas internas, especialmente en áreas donde el fondo del océano tiene muchas subidas y bajadas—imagina montañas y valles, pero bajo el agua.

Mareas Internas en el Mar Mediterráneo

El Mar Mediterráneo, ese hermoso cuerpo de agua entre Europa, África y Asia, alberga estas mareas internas. Los investigadores decidieron investigar dónde nacen estas mareas y hacia dónde se mueven. Usaron dos modelos oceánicos, NEMO e ICON, para ayudarles a aclarar esto.

Generación de Mareas Internas

¿Entonces, de dónde vienen estas mareas internas en el Mar Mediterráneo? Los principales lugares incluyen:

  1. Estrecho de Gibraltar - Este estrecho es como la zona VIP para las mareas internas. Es donde comienza mucha de la acción de las olas.
  2. Estrecho de Sicilia/Banco de Malta - Otro punto caliente donde estas mareas deciden hacer fiesta.
  3. Arco Helénico - Este lugar también contribuye a la producción de mareas internas.

Los investigadores encontraron que la energía de las mareas se convierte en energía de mareas internas en estos lugares. En términos simples, piénsalo como transformar la música de las mareas normales en ritmos de mareas internas.

¿Hasta Dónde Viajan?

Los investigadores descubrieron que estas mareas internas pueden viajar bastante lejos, a veces cientos de kilómetros de su punto de origen. ¡Es como enviar un mensaje en una botella que puede flotar muy lejos de la costa!

Sin embargo, no todas las mareas internas son iguales. Algunas se quedan cerca de donde se crean (como un hogareño), mientras que otras son más libres y viajan lejos y ancho.

El Papel de la Energía

Cuando se trata de energía, ¡las mareas internas consumen un montón! Solo en el Mar Mediterráneo, se estimó que utilizan alrededor de 2.89 gigavatios (GW) de energía en un modelo y alrededor de 1.36 GW en otro. Para ponerlo en términos cotidianos, eso es suficiente energía para alimentar un pequeño pueblo.

Entendiendo la Disipación de energía

La disipación de energía es simplemente cómo se usa la energía. Estas mareas internas no son solo olas perezosas; mezclan el agua y ayudan a circular nutrientes en las capas más profundas del océano. Esto significa que son cruciales para la vida marina, como crear un buffet para los peces.

Cómo Modelan los Investigadores las Mareas Internas

Para estudiar estas mareas, los científicos establecieron sus modelos oceánicos, NEMO e ICON. Cada modelo tiene su propia forma de funcionar, así como cada mago tiene sus propios trucos.

  1. NEMO - Se centró en el Mar Mediterráneo con un poco del Atlántico. Tiene muchas capas, como una lasaña compleja.
  2. ICON - Un modelo global que mira todo lo que hay bajo el sol (o la luna) con su sistema de cuadrícula elegante.

Los investigadores recolectaron datos durante un mes y luego los analizaron para entender mejor dónde se generan las mareas internas y cómo se propagan.

Diferencias Entre los Modelos

Aunque ambos modelos tenían el mismo objetivo, tenían diferencias que resultaron en datos distintos.

  1. Batimetría - Este es un término elegante para la forma del fondo del océano. Los modelos usaron diferentes mediciones, y hasta un pequeño cambio puede conducir a resultados diferentes.
  2. Estratificación - Se refiere a cómo se estratifica el agua en términos de temperatura y salinidad. Afecta mucho a las mareas internas. Un modelo podría mostrar más mezcla, mientras que el otro muestra menos.
  3. Energía de Olas - La cantidad de energía calculada para las mareas internas difería entre los dos modelos, llevando a resultados variados.

Observaciones del Estudio

Los investigadores notaron que ambos modelos encontraron lugares similares para la generación de mareas internas, principalmente el Estrecho de Gibraltar, el Estrecho de Sicilia y el Arco Helénico. Sin embargo, los detalles de cómo estas mareas viajan y sus características diferían:

  • Mareas Semidiurnas - Estas son las mareas que ocurren aproximadamente dos veces al día. Se encontró que viajan mucho más lejos en comparación con las mareas diurnas, que solo ocurren una vez al día y tienden a quedarse más cerca de sus lugares de nacimiento.
  • Diferencias en Longitudes de Onda - La distancia entre los picos de las olas internas era diferente entre los modelos, sugiriendo que la estructura del fondo del océano influye mucho en cómo se comportan estas mareas.

Mapeando el Mar Mediterráneo

Por primera vez, los investigadores lograron mapear las mareas internas a lo largo de todo el Mar Mediterráneo. Esto es un gran logro porque entender cómo funcionan estas mareas puede proporcionar información sobre la dinámica oceánica y los ecosistemas marinos.

Hallazgos Clave del Mapeo

  • Se identificaron tres sitios principales de generación de mareas internas, siendo el Estrecho de Gibraltar el más importante.
  • Tanto las mareas internas diurnas como las semidiurnas fueron estudiadas para entender su comportamiento y caminos en la región.

Implicaciones para la Vida Marina

¿Por qué importa todo esto? Bueno, las mareas internas son esenciales para mezclar nutrientes en el océano. Esta mezcla juega un papel significativo en la salud general de los ecosistemas marinos y puede afectar a las poblaciones de peces y otros seres del mar.

Piensa en ello como remover una olla de sopa: ¡cuanto más revuelves, mejor se mezclan los sabores! De manera similar, la mezcla causada por las mareas internas ayuda a repartir nutrientes que diferentes animales marinos necesitan.

Próximos Pasos en la Investigación

Entonces, ¿qué sigue para la investigación de las mareas internas en el Mar Mediterráneo? Estudios más detallados con modelos de resolución aún más alta podrían proporcionar mayores conocimientos. Esto podría ayudar a los investigadores a entender cómo estas mareas interactúan con otros fenómenos oceánicos, como corrientes y remolinos.

Además, estudiar áreas que actualmente no están bien cubiertas en los modelos, como estrechos pequeños e islas, puede revelar aún más sobre las mareas internas.

Conclusión

En resumen, las mareas internas son fenómenos fascinantes que juegan un papel crucial en la dinámica oceánica, especialmente en el Mar Mediterráneo. Al mapear estas mareas y entender su generación y propagación, los investigadores pueden ayudar a pintar un cuadro más claro de cómo funcionan nuestros océanos.

Y quién sabe, ¡quizás el próximo gran descubrimiento esté escondido en las profundidades, solo esperando ser encontrado!

Fuente original

Título: Internal tides in the Mediterranean Sea

Resumen: The generation and propagation sites of internal tides in the Mediterranean Sea are mapped through a comprehensive high-resolution numerical study. Two ocean general circulation models were used for this: NEMO v3.6, and ICON-O, both hydrostatic ocean models based on primitive equations with Boussinesq approximation, where NEMO is a regional Mediterranean Sea model with an Atlantic box, and ICON a global model. Internal tides are widespread in the Mediterranean Sea. The primary generation sites: the Gibraltar Strait, Sicily Strait/Malta Bank, and Hellenic Arc, are mapped through analysis of the tidal barotropic to baroclinic energy conversion. Semidiurnal internal tides can propagate for hundreds of kilometres from these generation sites into the Algerian Sea, Tyrrhenian Sea, and Ionian Sea respectively. Diurnal internal tides remain trapped along the bathymetry, and are generated in the central Mediterranean Sea and southeastern coasts of the basin. The total energy used for internal tide generation in the Mediterranean Sea is 2.89 GW in NEMO and 1.36 GW in ICON. Wavelengths of the first baroclinic modes of the M2 tide are calculated in various regions of the Mediterranean Sea where internal tides are propagating, comparing model outputs to a theory-based calculation. The models are also intercompared to investigate the differences between them in their representation of internal tides.

Autores: Bethany McDonagh, Jin-Song von Storch, Emanuela Clementi, Nadia Pinardi

Última actualización: 2024-11-29 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.19790

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19790

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a arxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

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