10.3: Olas en la orilla
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La mayoría de las olas discutidas en la sección anterior se referían a olas de aguas profundas en océano abierto. Pero, ¿qué sucede cuando estas olas se mueven hacia la costa y encuentran aguas poco profundas? Recuerde que en aguas profundas, la velocidad de una ola depende de su longitud de onda, pero en aguas poco profundas la velocidad de las olas depende de la profundidad (sección 10.1). Cuando las olas se acercan a la orilla “tocarán fondo” a una profundidad igual a la mitad de su longitud de onda; es decir, cuando la profundidad del agua es igual a la profundidad de la base de olas (Figura\(\PageIndex{1}\)). En este punto su comportamiento comenzará a verse influenciado por el fondo.
Cuando la ola toca el fondo, la fricción hace que la ola se desacelere. A medida que una onda se ralentiza, la que está detrás de ella la alcanza, disminuyendo así la longitud de onda. Sin embargo, la onda aún contiene la misma cantidad de energía, por lo que mientras la longitud de onda disminuye, la altura de la ola aumenta. Eventualmente la altura de onda excede 1/7 de la longitud de onda, y la onda se vuelve inestable y forma un interruptor. A menudo, los rompedores comenzarán a curvar hacia adelante mientras se rompen Esto se debe a que el fondo de la ola comienza a disminuir antes de la parte superior de la ola, ya que es la primera parte en encontrarse con el fondo marino. Por lo que la cresta de la ola se pone “por delante” del resto de la ola, pero no tiene agua debajo de ella para sostenerla (Figura\(\PageIndex{1}\)).
Hay tres tipos principales de rompedores: derrame, hundimiento y aumento. Estos están relacionados con la pendiente del fondo, y con qué rapidez se ralentizará la ola y su energía se disipará.
- Los rompedores de derrames se forman en playas suavemente inclinadas o más planas, donde la energía de la ola se disipa gradualmente. La ola aumenta lentamente en altura, luego se derrumba lentamente sobre sí misma (Figura\(\PageIndex{2}\)). Para los surfistas, estas olas proporcionan un paseo más largo, pero son menos emocionantes.
- Los rompedores de hundimiento se forman en costas más inclinadas, donde hay una desaceleración repentina de la ola y la ola sube muy rápidamente. La cresta supera al resto de la ola, se curva hacia adelante y se rompe con una repentina pérdida de energía (Figura\(\PageIndex{3}\)). Estas son las olas “pipeline” que buscan los surfistas.
- Los rompedores se forman en las costas más empinadas. La energía de las olas se comprime muy repentinamente justo en la costa, y la ola rompe justo en la playa (Figura\(\PageIndex{4}\)). Estas olas dan un paseo demasiado corto (y potencialmente doloroso) para que los surfistas disfruten.
Refracción de Onda
El oleaje se puede generar en cualquier parte del océano y por lo tanto puede llegar a una playa desde casi cualquier dirección. Pero si alguna vez te has parado en la orilla probablemente hayas notado que las olas suelen acercarse a la orilla algo paralela a la costa. Esto se debe a la refracción de las olas. Si un frente de ola se acerca a la orilla en ángulo, el extremo del frente de ola más cercano a la orilla tocará el fondo antes que el resto de la ola. Esto hará que esa parte menos profunda de la ola disminuya primero, mientras que el resto de la ola que aún se encuentra en aguas más profundas continuará a su velocidad regular. A medida que más y más del frente de ola se encuentra con aguas menos profundas y se ralentiza, la fuente de ola se refracta y las olas tienden a alinearse casi paralelas a la costa (se refractan hacia la región de menor velocidad). Como veremos en la sección 13.2, el hecho de que las olas no lleguen perfectamente paralelas a la playa provoca corrientes longshore y transporte longshore que discurren paralelos a la orilla.
La refracción también puede explicar por qué las olas tienden a ser más grandes fuera de puntos y promonturas, y más pequeñas en bahías. Un frente de ola que se aproxima a la orilla tocará el fondo del punto antes de que toque fondo en una bahía. Una vez más, la parte menos profunda del frente de ola disminuirá la velocidad, y hará que el resto del frente de ola se refracte hacia la región más lenta (el punto). Ahora toda la energía de las olas iniciales se concentra en un área relativamente pequeña fuera del punto, creando grandes olas de alta energía (Figura\(\PageIndex{6}\)). En la bahía, la refracción ha provocado que los frentes de ola se refracten unos de otros, dispersando la energía de las olas y conduciendo a aguas más tranquilas y olas más pequeñas. Esto hace que las grandes olas de un “point break” sean ideales para surfear, mientras que el agua es más tranquila en una bahía, que es donde la gente lanzaría un bote. Esta diferencia en la energía de las olas también explica por qué hay erosión neta en los puntos, mientras que la arena y los sedimentos se depositan en bahías (ver sección 13.3).
