miércoles, 3 de septiembre de 2008

Mareas citas historicas

Aunque muchas mitologías contienen historias que explican la conexión entre la Luna y la marea, las explicaciones con pretensión científica, se formularon en épocas muy posteriores. G. H. Darwin en su libro Mareas(1898) cita algunas traducciones de sus colegas de Cambridge , por ejemplo, el profesor Giles ha sabido que los chinos adjudicaron dos causas a las mareas; primera que el agua era la sangre de la tierra y las mareas sus latidos del pulso. Segunda, que las mareas se producen por la respiración de la tierra. Ko-Hung, un escritor del siglo cuarto, da una explicación algo oscura de las mareas vivas y muertas. Dice que cada mes (Lunar) el cielo se mueve hacia el Este y después hacia el Oeste y que por eso las mareas son alternativamente mayores y menores.
En China la desigualdad diurna es tal que en verano la marea se eleva más de día y al contrario en invierno. Supongo que este hecho justifica la creencia de que en verano las mareas son mayores.
G. H. Darwin también cita las traducción de Browne sobre textos árabes:
Sabed que en diferentes períodos de las cuatro estaciones, y durante los primeros y últimos días de los meses (Lunares), y a ciertas horas del día y de la noche, los mares se encuentran en condiciones especiales respecto a la elevación de sus aguas, su corriente y agitación.
En cuanto a que las aguas se elevan, se supone que cuando el sol obra sobre ellas, se rarifican y se expansionan, y buscan un espacio más amplio que en el que estaban antes encerradas y que una parte repele a la otra en las direcciones, Este, Oeste, Sur, Norte y Cenit y al mismo tiempo se levantan varios vientos en la orilla del mar.
Los Griegos y los Romanos abordaron el tema con más acierto. Posidonio trata el tema con más detalle, pero su obra ha desaparecido y tenemos que referirnos a las citas que de ella hace Estrabón.
Posidonio dice que Aristóteles atribuye el flujo y reflujo de mar en Cádiz a la estructura montañosa de la costa, pero explica que esto no es razonable, ya que la costa gaditana en más bien plana y arenosa. El mismo atribuye las mareas a la influencia de la Luna, y la exactitud de sur observaciones quedan probadas por el interesante relato tomado de Estrabón:
Dice Posidonio que el movimiento del océano se observa regulares secuencias como un cuerpo celeste, en periodos diario, mensual y anual regulados por la influencia de la Luna. Por qué cuando la Luna se halla sobre el horizonte al Este a una distancia de un signo del Zodiaco de 30º empieza el flujo en el mar y se eleva visiblemente sobre las tierras hasta que la Luna llega al meridiano. Cuando lo ha pasado, el mar a su vez desciende gradualmente hasta que la Luna llega sobre el horizonte occidental a la distancia del signo del Zodiaco. Entonces queda quieto mientras se pone la Luna y todavía un poco más hasta tanto ésta, moviéndose detrás de la Tierra, no llega a una distancia de un signo del Zodiaco debajo del horizonte. Entonces avanza de nuevo hacia el mar hasta que la Luna alcanza el meridiano inferior; y desciende después mientras la Luna se mueve hacia el Este hasta que llega a estar en un signo del Zodiaco por debajo del horizonte; permanece en reposo hasta que vuelve a la misma distancia sobre el horizonte, en cuyo momento empieza otra vez el flujo. Tal es el movimiento diario de la mareas según Posidonio.
En cuanto a su movimiento mensual dice que las mareas son mayores en las conjunciones(del Sol y Luna), crecen menos hasta el tiempo de media luna ( cuarto creciente) y vuelve aumentar hasta la Luna Llena, para disminuir nuevamente hasta que se reduce a la mitad ( cuarto menguante). Después continua el aumento hasta la conjunción.
Los movimientos anuales de las mareas, dice que los conoció por los habitantes de Cádiz. Le dijeron que el flujo y el reflujo de las mareas eran mayores en el solsticio de verano. El por si mismo supuso que las mareas disminuyen desde el solsticio hasta el equinoccio, y después aumentan entre el equinoccio y el solsticio de invierno; y vuelven a ser menores hasta el equinoccio de primavera y mayores hasta el solsticio de verano. Lord Kelvin hace notar que en aquel tiempo se conociera la variación anual de las mareas.
Otro episodio que cita Estrabón :
Dice Posidonio que Seleuco del Mar Rojo observa que hay cierta irregularidad y regularidad del fenómeno de las mareas, según las diversas posiciones de la Luna en el Zodiaco. Mientras que la Luna esta en los signos equinocciales; el fenómeno es regular; pero cuando está en los solsticios, hay irregularidades tanto en la altura como en la velocidad de la marea.
Veamos lo que significa esto. Cuando la Luna esta en los equinoccios está en el ecuador, y cuando se halla en los solsticios está en la máxima de declinación Norte o Sur.
De ahí Seleuco observó , que cuando la Luna está en el ecuador las dos pleamares son iguales, pero cuando se aleja las dos pleamares se diferencian.
Estrabón fue un geógrafo e historiador griego natural de Amasia, ciudad del Ponto en el año 63 A. C. En su obra Geographiká que consta de 17 volumenes da una descripción detallada del mundo tal como se conoció en la antigüedad. En el tercero de ellos lo dedica a Iberia y lo que en él se dice fue recopilado de otras fuentes, sobre todo de Posidonio, ya que Estrabón nunca estuvo en la Península Iberiaca.

jueves, 10 de julio de 2008

MAREAS

MAREAS

La marea en un movimiento periódico del nivel de mar provocado por la fuerzas gravitatorias ejercidas principalmente por el Sol y la Luna.

Algunos términos relativos a la marea:

Marea alta o pleamar: cuando el nivel del mar alcanza la altura máxima dentro de un ciclo de marea.

Marea baja o bajamar: cuando el nivel del mar alcanza la altura mínima dentro del ciclo de marea.

La mareas pueden ser semidiurnas, cuando se presentan dos ciclos de marea en un día Lunar o diurnas cuando sólo hay una pleamar y una bajamar en el día Lunar.

Carrera de marea: diferencia de altura entre pleamar y bajamar.

Semiperiodo de marea: diferencia de tiempo entre pleamar y bajamar.

Establecimiento de puerto: es el desfase entre el paso de la Luna por el meridiano del lugar y la pleamar siguiente (debido a la inercia ).

Edad de marea: es el tiempo que transcurre entre el paso de la Luna por el meridiano del lugar, en mareas de sicigias o vivas, y el momento que se produce la marea máxima mensual. Por lo general pasan dos mareas y media.

Unidad de altura: el promedio de las mareas vivas equinocciales durante un periodo de 19 años.

Coeficiente de marea: Es el cociente de dividir la semiamplitud de la marea por la unidad de altura

Mareas vivas o sicigia : Cuando el Sol, la Luna y la Tierra están alineados se suman las fuerzas gravitatorias y las pleamares son máximas. En la Luna Nueva se denomina “Marea de Conjunción” y en la Luna Llena “Marea de Oposición”

Mareas muertas o de cuadratura: Cuando la Luna esta en Cuarto Creciente o Cuarto Menguante Menguante los astros forman un ángulo recto y las pleamares son mínimas.

Líneas cotidales: Son la líneas que unen puntos que tienen la pleamar al mismo tiempo.

Puntos anfidrómicos: Son zonas donde convergen las líneas cotidales en las que la amplitud de la marea es cero.

Flujo: es el ascenso continuo de la aguas hasta llegar a la pleamar

Reflujo: es el descenso de las aguas hasta la bajamar.



La carrera de marea es muy variable a continuación algunos ejemplos aproximados:

La Coruña: 4,60 m.

San Sebastián. 2,90 m.

Algeciras: 1,30

Málaga 0,80 m.

Alicante: inapreciable

Castellón de la Plana: 0,60

Barcelona: 0.80

Brest: 7,40 m.

Saint-Michel: 12,50 m.

Cornualles: 4,70 m.

Teorías para explicar lar mareas.

Desde la antigüedad el hombre empezó a observar el fenómeno y lo relaciono con la Luna. Se dio cuenta que las mareas mayores, las vivas, corresponden con el paso de la Luna Nueva y la Luna Llena y la menores a los cuartos.

Cuando se descubrió que las fases de la Luna dependían de las posiciones relativas del Sol, la Luna y la Tierra, por sentido común se dedujo que las acciones conjuntas de los dos primeros eran la causa de las Mareas.

Varios científicos, como Newton y Laplace han formulado teorías para explicar el fenómeno pero no se ha llegado ha una conclusión satisfactoria.

Vamos a describir brevemente cada teoría y sus puntos débiles.

Newton fue el primero que quiso explicar el fenómeno como simple aplicación de su teoría de la gravitación universal. Considerando sólo a la Luna y al Sol, pues los demás planetas están muy lejos o son demasiado pequeños, las superficies equipotenciales, esféricas o esferoides de la Tierra, se transforman en elipsoides de revolución, cuyo eje mayor se dirige al astro perturbador, pero según Newton debido a la inercia se retrasa una tres horas y media.

La teoría supone que el elipsoide está en reposo, dentro del cual gira la Tierra, tampoco tiene en cuenta los movimientos de los líquidos; se le denomina teoría estática. Explicaría las mareas vivas y muertas; y en cierto modo el establecimiento de puerto de la costa de golfo de Vizcaya que es aproximadamente tres horas y media, pero en otras parte del mundo no.

Veamos algunas discrepancias:

a) La máxima altura de la marea, suma de las deformaciones debidas al Sol y la Luna un día de sicigia, mediante un cálculo sencillo aproximadamente de 0,75 metros, mientras que muchas mareas observadas son mayores, en algunos lugares la carrera de marea es de 14 metros.

b) El Sol y La luna tienen un movimiento aparente, en los trópicos, en esa zona debería ser las máximas mareas y disminuyendo en dirección a los polos. Pero ocurre justo lo contrario.

c) Tampoco es cierto el establecimiento de puerto de tres hora y media ya que en otras partes del planeta tiene otros valores..

La teoría estática se abandono y dio paso a las teoría dinámicas, por tener en cuenta la propagación de los líquidos. Laplace desarrollo un modelo matemático para tratar de explicar un fenómeno tan complejo. Pero comenzó como Newton con una simplificación enorme suponiendo que los mares cubrían toda la Tierra y suponer canales de profundidad constante a lo largo de los paralelos, pero distinta de un paralelo a otro. También al no tener en cuenta los continentes que sobre todo el Americano cierra todos los canales.

Quizás Laplace debido a la enorme dificultad de introducir las condiciones límites impuestas por la profundidad de los mares y la compleja configuración de los bordes, abandonó los métodos analíticos, dando origen a los estudios prácticos, denominados sintéticos. Estableció dos principios: la periocidad de causas y efectos y el de la superposición de movimientos, que desarrollándolos debidamente llego al análisis armónico, resuelve, como consecuencia de la observación la predicción de la mareas en un punto. Como aplicación de esta teoría Lord Kelvin invento un aparato que incluso dibuja la onda de marea prevista.

Laplace solucionó el problema práctico, y se publican Anuarios de Marea para los principales puertos del mundo. Pero seguimos sin saber cómo se producen y propagan las ondas de marea en océanos y mares, provocados sin duda por el sol y la Luna

Continuó tratando de explicarlo Whewell, que formuló una teoría de síntesis, en la que el origen de la mareas estaría en los océanos australes, que por su superficie y casi ausencia de continentes podrían producirse ondas forzadas debidas a las fuerzas gravitatorias provocados por el Sol y la Luna, y que a su vez generaran ondas libres, que con independencia de los astros se propagan de Sur a Norte, siguiendo las leyes de la hidráulica, en los canales formados por el Atlántico, Pacifico y el Indico, propagándose a su vez por sus mares contiguos.

En el Atlántico Sur la marea se propaga por las costas africanas y de América del Sur en el mismo sentido en ambas, de Sur a Norte.También dibujó uniendo los puntos de la misma hora de marea referida al meridiano de Greenwich. Como la edad de la marea en nuestras costas es de treinta y seis horas, según Whewell es el tiempo que tarda la onda de marea en llegar desde los océanos australes donde se origina.

Pero más tarde se comprobó que en el único océano que esto es así es el Atlántico Sur; en el resto Atlántico Norte, Pacifico e Indico , avanzas en sentido contrario en cada costa. Si en unas avanzan de Sur a Norte, en la de frente lo hacen de Norte a Sur.

Además no se ha encontrado ningún punto de edad nula en los océanos del sur, por tanto ha pasado como con las teorías anteriores.

La ultima teoría admitida es la de Harris que parte del punto anfidrómico o de marea nula, alrededor del cual, girarían (aparentemente) las líneas cotidales. Este punto lo predijo ya Whewell y está situado en el mar del Norte entre la costa S.E. de Inglaterra, en la que la onda de marea baja de Norte a Sur y la de los Países Bajos en que la onda subre de Sur a Norte. Al tratar de unir , mediante líneas cotidales que vaya de costa a costa, los puntos de igual hora de marea, se presentan cotidales giratorias, que forzosamente tienen que ser de marea nula, y que se denomina punto anfidrómico.

La justificación de los puntos anfidrómicos son debidos al cruce de dos ondas estacionarias, similares a las producidas en los grandes lagos suizos, denominadas seiches. Harris ensayo con recipientes de formas variadas e irregulares, aun en el caso que le falten parte de sus bordes, como sucede en los océanos y mares.

Como generalización de esta teoría, presentó una carta de cotidales anfidrómicas .

Ramón Iribarren encontró algunas contradicciones en esta teoría y publicó en la Revista de Obras Publicas siete artículos, de 1941 a 1944 su teoría ondulatorio centrífuga tratando de explicar tan complejo fenómeno.

msm.

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