Onda infragrave

Las ondas infragraves son ondas de gravedad superficiales con frecuencias inferiores a las de las olas generadas por el viento (que incluyen tanto el oleaje de viento como el de marejada ), correspondiendo así a la parte del espectro de ondas con frecuencias inferiores a las generadas directamente por la acción del viento.

Las ondas infragravitatorias son ondas de gravedad superficiales oceánicas generadas por olas oceánicas de períodos más cortos. La amplitud de las ondas infragravitatorias es más relevante en aguas poco profundas, en particular a lo largo de las costas afectadas por olas de viento y marejadas oceánicas de gran amplitud y período largo . Las olas de viento y las marejadas oceánicas son más cortas, con períodos dominantes típicos de 1 a 25 s. En contraste, el período dominante de las ondas infragravitatorias es típicamente de 80 a 300 s, ^{[ 1 ]} que es cercano a los períodos típicos de los tsunamis , con los que comparten propiedades de propagación similares, incluyendo celeridades muy rápidas en aguas profundas. Esto distingue las ondas infragravitatorias de las ondas de gravedad oceánicas normales , que son creadas por el viento que actúa sobre la superficie del mar y son más lentas que el viento que las genera.

Independientemente de los detalles de su mecanismo de generación, que se analizan más adelante, las ondas infragraves son estos subarmónicos de las ondas gravitatorias incidentes. ^{[ 2 ]}

Técnicamente, las ondas infragraves son simplemente una subcategoría de las ondas gravitatorias y se refieren a todas las ondas gravitatorias con periodos superiores a 30 s. Esto podría incluir fenómenos como las mareas y las ondas de Rossby oceánicas , pero el uso científico común se limita a las ondas gravitatorias generadas por grupos de olas de viento.

El término "onda infragravedad" parece haber sido acuñado por Walter Munk en 1950. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Dos procesos principales pueden explicar la transferencia de energía de las olas cortas de viento a las olas largas de infragravedad, y ambos son importantes en aguas poco profundas y para olas de viento pronunciadas. El proceso más común es la interacción subarmónica de trenes de olas de viento, observada por primera vez por Munk y Tucker y explicada por Longuet-Higgins y Stewart. ^{[ 5 ]} Debido a que las olas de viento no son monocromáticas , forman grupos. La deriva de Stokes inducida por estas olas grupales transporta más agua donde las olas son más altas. Las olas también empujan el agua de una manera que puede interpretarse como una fuerza: la divergencia de las tensiones de radiación. Combinando la conservación de la masa y el momento, Longuet-Higgins y Stewart dan, con tres métodos diferentes, el resultado ahora bien conocido. Es decir, el nivel medio del mar oscila con una longitud de onda igual a la longitud del grupo, con un nivel bajo donde las olas de viento son más altas y un nivel alto donde estas olas son más bajas. Esta oscilación de la superficie del mar es proporcional al cuadrado de la amplitud de la onda corta y se vuelve muy grande cuando la velocidad del grupo se aproxima a la de las olas en aguas poco profundas. Los detalles de este proceso se modifican cuando el fondo tiene pendiente, lo cual suele ocurrir cerca de la costa, pero la teoría capta el importante efecto, observado en la mayoría de las condiciones, de que la marea alta de este oleaje llega con las olas de menor amplitud.

Posteriormente, Graham Symonds y sus colaboradores propusieron otro proceso. ^{[ 6 ]} Para explicar algunos casos en los que esta fase de olas largas y cortas no se oponían, sugirieron que la posición de la línea de rompiente en el oleaje, que se desplaza hacia aguas profundas cuando las olas son más altas, podría actuar como un generador de olas. Parece que esta es probablemente una buena explicación para la generación de olas infragraves en un arrecife.

En el caso de los arrecifes de coral, los períodos de infragravedad se establecen por resonancias con el propio arrecife. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Se cree que las ondas infragraves son un mecanismo generador de olas traicioneras , olas inusualmente grandes y de larga duración que provocan que el agua llegue hasta la costa y que han causado la muerte de varias personas en el noroeste del Pacífico de Estados Unidos . ^{[ 9 ]}

Se ha observado que las ondas infragraves generadas a lo largo de la costa del Pacífico de Norteamérica se propagan transoceánicamente hasta la Antártida e inciden allí sobre la plataforma de hielo de Ross . Sus frecuencias se acoplan más estrechamente con las frecuencias naturales de la plataforma de hielo y producen un movimiento de mayor amplitud en esta que el oleaje oceánico normal de las ondas gravitatorias. Además, no se amortiguan por el hielo marino como ocurre con el oleaje oceánico normal. Como resultado, flexionan las plataformas de hielo flotantes, como la plataforma de hielo de Ross; esta flexión contribuye significativamente a la fragmentación de la plataforma de hielo. ^{[ 2 ] [ 10 ]}

• Morfodinámica costera