Manual del Curso de Patron de Yate de Vela y Motor

Capítulo 01: Meteorología

Las Ondas, las Olas y el Oleaje

Definiciones

Parámetros de las olas
Parámetros de las olas

Las olas son ondas mecánicas causadas por un factor externo —siendo el viento el principal de ellos— que se propagan sobre la superficie del agua de mares, ríos, lagos y lagunas.

Al paso de las olas, las moléculas de agua experimentan un movimiento de vaivén horizontal en la dirección de propagación de la onda —hacia adelante y hacia atrás— y un movimiento vertical —hacia arriba y hacia abajo—. Como resultado de la combinación de ambos desplazamientos, las partículas de agua describen un movimiento orbital aproximadamente circular, regresando casi al mismo punto donde se encontraban al inicio del ciclo. En cada órbita se produce un avance neto muy pequeño del agua en la dirección de propagación de la onda, quedando la partícula en una posición apenas más adelantada.

La "cresta" de la ola es su punto más alto, mientras que el "seno" es la zona más baja entre dos crestas consecutivas. La distancia entre dos crestas sucesivas se denomina "longitud de onda", y la diferencia de altura entre una cresta y un seno corresponde a la "altura de la ola". La "amplitud" es la medida del desplazamiento máximo de la superficie del agua respecto de su posición media, en sentido perpendicular a la dirección de propagación.

El "período" es el intervalo de tiempo que transcurre entre el paso de dos crestas consecutivas por un mismo punto. La velocidad de propagación de la onda se calcula dividiendo la longitud de onda por el período.

El autor dijo que el viento es la principal causa del oleaje, y como quizás a Usted le interese tanto como a mí, le pregunté qué otras causas hay, y me respondió lo siguiente.
La Pororoca
La Pororoca
En la diaria, los desplazamientos de agua producidos por las mareas, junto con las variaciones del fondo por donde pasan —barras, o arrecifes, por ejemplo— generan algunos patrones de ondas, pero no llegan a tener la magnitud de las que puede producir el viento.
Otra causa son los terremotos y erupciones volcánicas submarinas que producen desplazamientos del fondo, generando desde pequeñas ondas hasta los conocidos "tsunamis". Lo bueno es que no suceden a menudo.
El choque entre la corriente de un río caudaloso y la corriente de marea oceánica, en la desembocadura del río al mar, forma también ondas empinadas y hasta olas rompientes. La "Pororoca" en Brasil es un ejemplo de este fenómeno. Se produce cuando la marea entrante del océano Atlántico penetra en el estuario del Amazonas, avanzando río arriba, enfrentándose al caudal del río, produciendo ondas.

Ciclo de Vida

Zona Generadora

De acuerdo a lo explicado, las olas son provocadas por el viento, cuya fricción sobre la superficie del agua produce su arrastre. Sin embargo, recién con vientos de 5 a 6 nudos ese arrastre comienza a formar olas con inercia suficiente como para empezar a hacer avanzar el agua. Hasta los 10 nudos de viento las olas crecen en altura y en longitud en forma uniforme, y a partir de esa intensidad crecen más en altura, aumentando su pendiente.

Cuanto mayor sea la altura de las olas, mayor será la cantidad de energía que pueden obtener del viento. De hecho, la altura de las olas depende de tres parámetros del viento: su velocidad, su persistencia en el tiempo, y la estabilidad de su dirección, amplificándose cuanto más recorrido tenga ésta. Así, los mayores oleajes se producirán entonces en aquellas circunstancias meteorológicas en las que se cumplan ampliamente estas condiciones.

Y a esa zona, donde el viento comienza a generar el oleaje, se la denomina "zona generadora".

Propagación

Mar de viento
Mar de viento

Una vez generadas por la acción del viento en la zona generadora, las ondas comienzan a propagarse, alejándose del área donde se originaron.

Vale recordar que este proceso no implica un desplazamiento significativo de la masa de agua en sentido horizontal, sino la transmisión de energía a través de ella.

El oleaje que resulta de la acción del viento en la zona generadora se lo denomina "mar de viento".

Esas olas son más bien agudas, de longitud de onda generalmente corta, y alturas irregulares. La distancia entre las olas también suele ser despareja, y tienden a romper a veces montándose unas sobre otras.

A medida que las olas se desplazan, las más largas —de mayor período— tienden a viajar más rápido que las más cortas, lo que produce una reorganización del tren de olas. Las ondas más regulares y ordenadas logran propagarse a grandes distancias como "mar de fondo", incluso más allá de la zona donde actúa el viento que las generó.

En este contexto se aplica el concepto de "fetch", que se define como la distancia sobre la cual el viento sopla de manera relativamente constante en una misma dirección sobre la superficie del mar. Cuanto mayor es el fetch, mayor es el tiempo y el espacio disponibles para que el viento transfiera energía al agua, permitiendo el desarrollo de olas más altas y de mayor período. De este modo, la altura y características del oleaje no dependen únicamente de la intensidad del viento, sino también de la extensión del área sobre la cual actúa y de su persistencia en el tiempo.

Mar de fondo
Mar de fondo
El fetch es el que explica la presencia de ondas cuya altura y frecuencia no se condice con las condiciones locales.
Esas ondas, traídas por el fetch, han nacido en la zona generadora, que puede estar a decenas o cientos de millas del lugar donde se las está recibiendo.

Disipación

Las olas disipan su energía de varias maneras.

Una parte de su fuerza puede convertirse en una corriente superficial, un desplazamiento en masa de un gran volumen de agua hasta una profundidad considerable, formando las corrientes de deriva. Otra parte se disipa por fricción con el aire, en una inversión del fenómeno que las ha puesto en marcha. Parte de la energía puede disiparse también si un viento de velocidad excesiva provoca la ruptura de las crestas. Por último, la energía de las olas termina por disiparse cuando estas llegan a fondos poco profundos o cuando finalmente se estrellan con la costa.

Al llegar a la costa, las olas sufren las últimas transformaciones antes de disiparse, encrespándose al empezar a reducirse la profundidad, o si encuentran un marcado obstáculo en la franja costera, como un banco de arena, una formación rocosa o un arrecife.

Las olas que llegan a la costa pueden adquirir diferentes expresiones de tamaño, velocidad, forma o movimiento dependiendo justamente de los obstáculos que encuentren en su camino, de su forma y tamaño, de la fuerza y velocidad de la ola, y también de la altura de la marea.

El efecto posterior a la llegada de la ola a la costa es la "contraola", o "resaca del agua", que ocurre cuando el movimiento del agua rebota y se desliza de nuevo hacia el mar, lago o río, creando una ola en dirección opuesta.

Generalmente, estas contraolas se disipan o chocan con las otras olas en algunos metros.

Olas Gigantes

En términos generales, una ola gigante es aquella que tiene un tamaño excepcional dentro de un estado de mar determinado, claramente superior al promedio de las olas circundantes.

En un lenguaje más técnico, se las asocia con lo que en oceanografía se denomina "ola anómala" o "rogue wave" en inglés; es decir, una ola cuya altura es significativamente mayor —típicamente más del doble— que la altura significativa del oleaje en ese momento.

A diferencia del oleaje común, que presenta una distribución relativamente regular de alturas, las olas gigantes aparecen de manera súbita, aislada y poco predecible.

Pueden originarse por la superposición de trenes de olas, por la interacción entre corrientes y oleaje —especialmente cuando una corriente intensa se opone a la dirección viento, obligando a la ola a elevarse en altura— o por variaciones locales en el fondo marino —por ejemplo, un bajofondo o elevación del fondo, que encamina el flujo de agua hacia arriba— o en la estructura del campo de olas.

Desde el punto de vista del navegante, una ola gigante no es solo una cuestión de altura absoluta, sino de contraste.
Una ola gigante es aquella que sobresale de forma evidente respecto del entorno y que puede representar un riesgo significativo por su pendiente, su energía y su capacidad de impactar con violencia sobre la embarcación.
Por eso, más que un valor fijo en metros, el concepto de ola gigante remite a una condición relativa dentro del estado del mar y a su potencial peligrosidad.

Oleaje del Río de la Plata

La caracterización del oleaje del Río de la Plata es un trabajo complejo debido a las características físicas y geográficas del río y su lecho. Tal es así, que las condiciones mediante las cuales se generan y propagan las olas dentro del río varían de acuerdo con el sector que se considere.

En el Río de la Plata Medio y Superior, por tratarse básicamente de aguas confinadas, la generación de olas por vientos locales es en la práctica el mecanismo dominante, y dada la poca profundidad del río, no logran tomar gran altura.

A su vez, las olas que llegan a las costas, rebotan en ella generando otra ola de menor altura, que se propaga nuevamente aguas adentro, con dirección cruzada a la del flujo de olas producidas por el viento.

En el Río de la Plata Exterior, las olas oceánicas que llegan a su desembocadura se disipan rápidamente a medida que se propagan hacia el interior, también debido a las muy bajas profundidades del río.

El efecto de ola cruzada también ocurre en este sector del río, pero generando olas de menor frecuencia.

Predicción del Oleaje

Pronóstico de oleaje del SHN
Pronóstico de oleaje del SHN

Además de consultar el pronóstico meteorológico, es una buena práctica incorporar al planeamiento de la navegación el análisis del pronóstico de oleaje, ya que una situación de buen tiempo en una zona determinada no garantiza necesariamente que el oleaje presente condiciones favorables.

Los servicios hidrográficos son los encargados de elaborar predicciones sobre la altura, el período y la dirección del oleaje en sus respectivas áreas de responsabilidad.

Para ello se emplean distintos modelos matemáticos, todos ellos alimentados por las predicciones de viento de superficie, normalmente referidas a la cota estándar de 10 metros de altura, generadas por los sistemas de predicción meteorológica.

El resultado de estos modelos se presenta habitualmente en tablas, gráficos o cartas, que indican la altura significativa de las olas, su período y su dirección de propagación.

Escala de Douglas

La Escala de Douglas es un sistema de clasificación estandarizado, utilizado en meteorología y navegación para describir el estado del mar en función de la altura de las olas. A diferencia de otras escalas que se centran en la intensidad del viento, como la de Beaufort, la escala de Douglas permite caracterizar directamente el oleaje observado, proporcionando una referencia clara y estandarizada sobre las condiciones de la superficie marina.

Esta escala divide el estado del mar en una serie de categorías que van desde mar calma hasta mar montañosa, en función de rangos de altura de ola. Cada nivel describe no solo la magnitud del oleaje, sino también su aspecto general, lo que permite al observador estimar visualmente las condiciones predominantes incluso sin instrumentos de medición.

En la práctica, la Escala de Douglas resulta especialmente útil para la seguridad de la navegación, ya que permite evaluar rápidamente el grado de dificultad que presenta el mar para una embarcación determinada. Además, complementa otras informaciones meteorológicas, ayudando a interpretar cómo interactúan el viento, la extensión del fetch y la evolución del oleaje en una situación concreta.

grado altura de las olas
(metros)
descripción estado del mar
0 sin olas Mar llana o en calma. Superficie de las aguas lisas como un espejo.
1 0,00 a 0,10 Mar rizada. Las aguas comienzan a rizarse por partes.
2 0,10 a 0,50 Marejadilla. Se forman olas cortas, pero bien marcadas; comienzan a romper las crestas formando una espuma que no es blanca sino de aspecto vidrioso (borregos).
3 0,50 a 1,25 Marejada. Se forman olas largas con crestas de espuma blanca bien caracterizadas.
El mar de viento está bien definido y se distingue fácilmente del mar de fondo que pudiera existir.
Al romper, las olas producen un murmullo que se desvanece rápidamente.
4 1,25 a 2,50 Fuerte marejada. Se forman olas más largas, con crestas de espuma por todas partes.
El mar rompe con un murmullo constante.
5 2,50 a 4,00 Mar gruesa. Comienzan a formarse olas altas; las zonas de espuma blanca cubren una gran superficie.
Al romper, el mar produce un ruido sordo como de arrojar cosas.
6 4,00 a 6,00 Mar muy gruesa. El mar se alborota.
La espuma blanca que se forma al romper las crestas comienza a disponerse en bandas en la dirección del viento.
7 6,00 a 9,00 Mar arbolada. Aumentan notablemente la altura y la longitud de las olas y de sus crestas.
La espuma se dispone en bandas estrechas en la dirección del viento.
8 9,00 a 14,00 Mar montañosa. Se ven olas altas con largas crestas que caen como cascadas.
Las grandes superficies cubiertas de espuma se disponen rápidamente en bandas blancas en la dirección del viento, el mar alrededor de ellas adquiere un aspecto blanquecino.
9 más de 14,00 Mar enorme. Las olas se hacen tan altas que a veces los barcos desaparecen de la vista en sus senos.
El mar está cubierto de espuma blanca dispuesta en bandas en la dirección del viento y el ruido que se produce es fuerte y ensordecedor.
El aire está tan lleno de salpicaduras, que la visibilidad de los objetos distantes se hace imposible.
Vicealmirante Henry Percy Douglas
Vicealmirante Henry P. Douglas
La Escala de Douglas debe su nombre al vicealmirante Henry Percy Douglas, un oficial de la Marina Real británica y meteorólogo que vivió entre 1876 y 1939.
A lo largo de su carrera, Douglas combinó su experiencia operativa en el mar con un profundo interés por la meteorología, llegando a desempeñarse como director del Servicio Meteorológico Naval del Reino Unido.
En el ejercicio de sus funciones, advirtió la necesidad de contar con un sistema claro y uniforme para describir el estado del mar, independiente de la fuerza del viento. Hasta ese momento, las descripciones eran a menudo subjetivas o estaban ligadas a la Escala de Beaufort, que no siempre reflejaba con precisión las condiciones del oleaje, especialmente cuando este persistía aun después de que el viento hubiera disminuido.
Con este objetivo es que Douglas desarrolló su escala.
Con el tiempo, la escala fue adoptada internacionalmente y se convirtió en una referencia habitual en la meteorología marina.

Terminamos con todo lo relativo a las corrientes marinas y el oleaje. EM la siguiente nota nos introduciremos en el estudio de los "Cuatro Problemas de la Navegación", comenzando a repasar los sistemas de coordenadas aplicados a la cartografía y el posicionamiento.

Fuentes

Este texto forma parte del Manual de Instrucción del Curso de Patrón de Yate de Vela y Motor de la Escuela de Náutica del Club de Veleros Piedrabuena.

ISBN 978-987-88-1913-6

Reproducido con autorización del autor.

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