Cap.tulo 05. Resultados ok

Capítulo 5 Resultados

45

5. RESULTADOS 5.1. CONDICIONES AMBIENTALES En este apartado se describen las condiciones meteorológicas reinantes durante los primeros días de la campaña de medidas. Es objeto de este estudio las siguientes variables: presión atmosférica y dirección e intensidad del viento. En la Figura 5–1 se presentan los mapas de presión atmosférica y viento en superficie elaborados por el Servei Meteorológic de Catalunya al inicio de la campaña (0:00 horas del 20 de octubre de 2000). En ella se aprecia la existencia de un anticiclón con el centro de altas presiones situado en el centro de Europa y una borrasca situada en el extremo noroccidental de las Islas Británicas. Esta situación poco definida genera un frente de vientos procedentes del sector Sur de baja intensidad a lo largo de la costa catalana.

Figura 5–1. Condiciones ambientales a las 0:00 horas del 20 de octubre de 2000. Presión atmosférica

(izquierda) y dirección e intensidad del viento (derecha). Datos según Servei Meteorológic de Catalunya. Durante los siguientes días el frente de bajas presiones se ve reforzado desplazándose ligeramente hacia el Este mientras que el anticiclón se mantiene situado sobre el centro de Europa. Como consecuencia de ello, los débiles vientos de Garbí evolucionan a fuertes vientos del Este que se extienden a lo largo de todo el litoral catalán alcanzándose los mayores valores durante el 24 de octubre de 2000 (ver Figura 5–2). Finalmente, el día 26 de octubre de 2000 la borrasca se sitúa sobre la práctica totalidad del Norte de Europa mientras que el anticiclón se desplaza hacia el Sur quedando, nuevamente, la costa mediterránea en una situación poco definida y caracterizada por vientos débiles de dirección variable (ver Figura 5–3). Una vez descritas las condiciones ambientales a gran escala el siguiente paso en el análisis es caracterizar de manera más precisa las características meteorológicas locales de la zona de estudio. Para tal fin se dispone de los registros obtenidos en la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca situada al Norte de la zona de estudio. Estos datos pueden considerarse como representativos de las condiciones locales existentes durante la campaña de estudio.


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(izquierda) y dirección e intensidad del viento (derecha). Datos según Servei Meteorológic de Catalunya.


(izquierda) y dirección e intensidad del viento (derecha).Datos según Servei Meteorológic de Catalunya. En la Figura 5–4 y Figura 5–5 se presentan los valores dirección e intensidad de viento, respectivamente. Los resultados muestran como de una situación con un viento del sector del Sur-Sureste de baja intensidad (aproximadamente 5 m/s), observado al inicio de la campaña, se pasa a otra en la que el viento gira rápidamente hacia el Este hasta alcanzar una velocidad cercana a los 14 m/s entorno a las 12:00 horas del 21 de octubre. En las siguientes 12 horas se produce un descenso de la intensidad hasta valores similares a los inicialmente registrados al mismo tiempo que el viento vuelve a girar hacia el sector del Sur. A continuación, se registra un rápido aumento de las velocidades hasta alcanzar unos valores entorno los 18 m/s junto con un giro nuevamente hacia el Este. Esta situación (fuertes vientos de Llevant) se mantiene más o menos constante los 3 días siguientes.


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00

TIEMPO (mes/día/hora)

Dire

cció

n (g

rado

s se

xage

sim

ales

)

Figura 5–4. Dirección del viento respecto el Norte registrada en la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 9:00 horas del 30 de octubre.

0123456789

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1021

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1022

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1023

12

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1025

12

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00

1026

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1027

00

1027

12

1028

00

1028

12

1029

00

1029

12

1030

00


Velo

cida

d (m

/s)

Figura 5–5. Velocidad media del viento registrada en la estación meteorológica de la plataforma de

extracción petrolífera Casablanca entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 9:00 horas del 30 de octubre.


48

Entre aproximadamente las 12:00 horas del 24 de octubre y hasta las 0:00 horas del 27 de octubre la intensidad del viento disminuye paulatinamente hasta valores entorno los 2 m/s. Desde entonces y hasta el final del registro (9:00 horas del 30 de octubre) se registran vientos principalmente de Mestral (Noroeste) y de Garbí (Suroeste) con intensidades máximas que llegan hasta los 8 m/s. Así pues, los primeros días de la campaña de medidas se caracterizan por la generación de un temporal de viento típico de Llevant en el que se diferencian claramente dos episodios en los que se superan los 14 m/s. El primero de ellos presenta una duración de aproximadamente unas 24 horas y se sitúa entre las 0:00 horas del 21 de octubre y las 0:00 horas del 22 de octubre; mientras que el segundo, de mayor intensidad, se mantiene relativamente constante por un periodo de tiempo de unos 4 días. En lo que respecta a las frecuencias dominantes, en la Figura 5–6 y Figura 5–7 se presentan las densidades espectrales correspondientes a la dirección e intensidad del viento, respectivamente.

0.00E+00

1.00E+08

2.00E+08

3.00E+08

4.00E+08

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6.00E+08

7.00E+08

8.00E+08

9.00E+08

1.00E+09

1.10E+09

1.20E+09

1.30E+09

1.40E+09

0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 3.00E-05 3.50E-05 4.00E-05 4.50E-05

Frecuencia (s-1)

Den

sida

d es

pect

ral (

(º)2 /s

-1)

Figura 5–6. Densidad espectral de la dirección del viento según datos de la estación meteorológica de la

plataforma de extracción petrolífera Casablanca. Como puede observarse tanto en las direcciones como en las intensidades existe un mayor contenido energético en las bajas frecuencias. Para la intensidad del viento el pico principal se sitúa entorno los 9 días, mientras que en la dirección éste se encuentra aproximadamente en los 7 días. Estos periodos son típicos del paso de sistemas de altas y bajas presiones, situación coherente con la evolución que se observa en los mapas de las condiciones meteorológicas comentados al inicio del apartado. Adicionalmente, en la dirección del viento se obtienen dos picos secundarios bien definidos que se sitúan entorno las 33.3 y 20.42 horas, pero cuyo contenido energético es muy inferior al del pico principal.


49

Por el contrario, en las intensidades sólo se aprecia un pico secundario, de muy bajo contenido energético, que se encuentra entorno las 25.96 horas. Este pico puede estar asociado a las brisas que se generan cerca de la costa como consecuencia de las diferencias de temperatura entre la tierra y el mar durante la noche y el día.

0.00E+00

1.00E+06

2.00E+06

3.00E+06

4.00E+06

5.00E+06

6.00E+06

7.00E+06

8.00E+06

9.00E+06

1.00E+07

1.10E+07

1.20E+07

1.30E+07

1.40E+07

1.50E+07

0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 3.00E-05 3.50E-05 4.00E-05 4.50E-05

Frecuencia (s-1)

Den

sida

d es

pect

ral (

m2 /s

2 /s-1

)

Figura 5–7. Densidad espectral de la intensidad del viento según datos de la estación meteorológica de la

plataforma de extracción petrolífera Casablanca. En lo referente a la presión atmosférica, en la Figura 5–8 puede observarse como el inicio de la campaña se caracteriza por una rápida caída desde los 1031 mb hasta los 1026 mb, mínimo valor observado a lo largo de todo el registro, a las 9:00 horas del 21 de octubre. A partir de este instante se produce una rápida recuperación de la presión alcanzando un máximo de 1035 mb a las 12:00 horas del 22 de octubre que coincide con el inicio del segundo episodio de fuertes vientos de Llevant. Esta situación de altas presiones se mantiene relativamente constante a lo largo de los 4 siguientes días, entre las 12:00 horas del 22 de octubre y las 3:00 horas del 25 de octubre, decayendo progresivamente hasta los 1029 mb a las 6:00 horas del 26 de octubre. Es entorno este instante que concluye el episodio en el que se registran las mayores intensidades de viento. Este esquema cíclico se observa a lo largo de los siguientes días (hasta las 9:00 horas del 30 de octubre). Así, la presión atmosférica de nuevo asciende rápidamente hasta los 1035 mb a las 12:00 horas del 27 de octubre decreciendo nuevamente su valor de manera progresiva.


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1021

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00

1022

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00

1023

12

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00

1024

12

1025

00

1025

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1026

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1026

12

1027

00

1027

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1028

00

1028

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00

1029

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00


Pres

ión

atm

osfé

rica

(mb)

Figura 5–8. Presión atmosférica registrada en la estación meteorológica de la plataforma de extracción

petrolífera Casablanca entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 9:00 horas del 30 de octubre. Esta ciclicidad en los registros temporales de la presión atmosférica queda claramente reflejado al realizar el análisis espectral de la serie temporal (ver Figura 5–9) donde se observa la existencia de tres picos.

0.00E+00

1.00E+05

2.00E+05

3.00E+05

4.00E+05

5.00E+05

6.00E+05

7.00E+05

8.00E+05

9.00E+05

1.00E+06

0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 3.00E-05 3.50E-05 4.00E-05 4.50E-05

Frecuencia (s-1)

Den

sida

d es

pect

ral (

mb2 /s

-1)

Figura 5–9. Densidad espectral de la presión atmosférica según datos de la estación meteorológica de la

plataforma de extracción petrolífera Casablanca.


51

El pico con mayor contenido energético se sitúa entorno los 4 días, si bien su energía se mezcla con la de otro pico situado entorno los 2 días, y refleja el paso de frentes de altas y bajas presiones (ver Figura 5–1, Figura 5–2 y Figura 5–3). Este periodo coincide con el desarrollo de los episodios de fuertes vientos observados a lo largo de los 6 primeros días de campaña. Así pues, esta mayor concentración energética en la banda de bajas frecuencias explicaría el mayor contenido energético detectado en la intensidad del viento entorno los 9 días (ver Figura 5–7). Finalmente, se han detectado dos picos adicionales aunque con un contenido energético inferior al primero, sobretodo el segundo de ellos, que se sitúan entorno los 2 días y las 12 horas, respectivamente, que reflejan las oscilaciones de orden menor que se han comentado anteriormente en la serie temporal. 5.2. NIVEL MEDIO DEL MAR En el nivel medio del mar se observa un comportamiento de tipo mixto con predominancia de la componente semidiurna (ver Figura 5–10) tanto en el emplazamiento del TRÍPODE 1 como del TRÍPODE 2. Las componentes de marea registradas son la diurna K1 (23.9 horas) y la semidiurna M2 (12 horas), el contenido energético de las cuales es prácticamente el mismo en ambas localizaciones. No obstante, el mayor contenido energético se encuentra asociado a la banda de bajas frecuencias, con el pico entorno los 7 días, de un modo similar a lo registrado en la presión atmosférica y en la intensidad del viento. Esto significa que las mayores variaciones observadas en el nivel medio del mar están condicionadas en mayor medida por las condiciones meteorológicas.

0.00E+00

1.00E+03

2.00E+03

3.00E+03

4.00E+03

5.00E+03

6.00E+03

7.00E+03

8.00E+03

9.00E+03

1.00E+04

1.10E+04

1.20E+04

1.30E+04

1.40E+04

0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 3.00E-05 3.50E-05 4.00E-05 4.50E-05

Frecuencia (h-1)

Den

sida

d es

pect

ral (

m2 /h

-1)

Figura 5–10. Densidad espectral del nivel medio del mar (MWL) según datos del TRÍPODE 1 (línea continua

negra) y según datos del TRÍPODE 2 (línea discontinua roja).


52

Como puede verse en la Figura 5–11, desde el inicio del periodo de estudio el nivel medio del mar experimenta un aumento progresivo, con pequeñas oscilaciones, hasta alcanzar los 7.62 m en la localización del TRÍPODE 1 y los 10.23 m en la del TRÍPODE 2 entorno las 18:00 horas del 23 de octubre. Además, en este intervalo de tiempo se producen las máximas diferencias entre los niveles mínimos y máximos en ambas localizaciones, siendo éstas de 0.57 m, en la localización interior, y 0.43 m, en el emplazamiento exterior. Esta situación se presenta en el periodo en el que se registran los mayores valores de la presión atmosférica (1035 mb) junto con las máximas intensidades de viento registradas (18 m/s). Por lo tanto, bajo un incremento de la presión atmosférica debería esperarse un descenso del nivel medio del mar. Sin embargo, se observa todo lo contrario como consecuencia de los fuertes vientos del Este que producen una sobreelevación del nivel medio del mar (set-up) capaz de contrarrestar el descenso inducido por el aumento de la presión atmosférica. Este set-up se debe a la acción del viento, y no a la del oleaje, pues la zona de rotura que se genera bajo las condiciones del oleaje registradas (ver siguiente apartado) se encuentra más cercana a la costa que cualquiera de las dos localizaciones de estudio.

7

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7.2

7.3

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7.5

7.6

7.7

1020

12

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00

1021

12

1022

00

1022

12

1023

00

1023

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1024

00

1024

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00

1025

12

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00

1026

12

1027

00

1027

12

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00

1028

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00

1029

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00


MW

L TR

ÍPO

DE

1 (m

)

9.7

9.8

9.9

10

10.1

10.2

10.3

10.4

MW

LTR

ÍPOD

E 2 (m)

Figura 5–11. Nivel medio del mar (MWL) obtenido según datos del TRÍPODE 1 (línea continua negra) y

según datos del TRÍPODE 2 (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 9:00 horas del 30 de octubre.

En las densidades espectrales obtenidas se aprecia que el contenido energético en las bajas frecuencias es mayor en la localización más cercana a la costa donde también se registra una mayor diferencia entre los niveles medios máximo y mínimo registrados. Este comportamiento nuevamente se explica como consecuencia del set-up producido por el viento durante los episodios de Llevant, es decir, la sobreelevación que experimenta el nivel medio del mar como respuesta a las tensiones que ejerce el viento sobre la superficie es mayor debido al menor calado que se tiene en la localización más cercana a la costa.


53

A partir del instante en el que se alcanza el máximo valor del nivel medio del mar se produce un descenso continuo de éste junto con un aumento en la presión atmosférica hasta aproximadamente las 3:00 horas del 28 de octubre, momento en el que se registran unos niveles de 7.3 y 9.9 m, respectivamente, y un pico en la presión de 1035 mb. En los 4 días siguientes se produce un descenso en la presión atmosférica acompañado por un aumento en los niveles medios del mar registrados. En este último periodo se observan de forma clara oscilaciones periódicas cada 12 horas en el nivel medio del mar, con unas amplitudes entorno los 0.14 m en ambas localizaciones. En lo que respecta a las intensidades de viento éstas se mantienen por debajo de los 8 m/s durante todo este tiempo. Teniendo en cuenta las condiciones meteorológicas de este último intervalo se deduce que con velocidades de viento relativamente inferiores el nivel medio del mar responde de manera natural a las oscilaciones en la presión atmosférica y a la acción de las mareas astronómicas. 5.3. CARACTERÍSTICAS DEL OLEAJE A continuación se presentan las características del oleaje que se registraron en ambas localizaciones durante la campaña de estudio bajo las condiciones ambientales descritas anteriormente. Estas variables son la altura de ola significante (ver Figura 5–12), el periodo de pico asociado (ver Figura 5–13) y dirección del oleaje (ver Figura 5–14). A efectos del análisis de los resultados obtenidos se distinguen dos periodos de tiempo: el primero de ellos abarca desde el inicio de la campaña hasta aproximadamente las 12:00 horas del 27 de octubre. En este intervalo se registran las condiciones de mayor contenido energético y, que posteriormente, serán motivo de un estudio más profundo.

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.22.3

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1210

3000

1030

1210

3100

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1211

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1101

1211

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1102

1211

0300

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0400

1104

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0500

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1211

0600


Altu

ra d

e ol

a si

gnifi

cant

e H

s (m

)

Figura 5–12. Hs calculada a partir de los datos del TRÍPODE 1 (línea continua negra) y del TRÍPODE 2 (línea

discontinua roja) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre.


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4.5

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6.5

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7.5

8.0

8.5

9.0

9.5

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2500

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1210

2600

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1027

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1029

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3000

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1210

3100

1031

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0100

1101

1211

0200

1102

1211

0300

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0400

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1211

0500

1105

1211

0600


Perio

do d

e pi

co T

p (s

)

Figura 5–13. Periodo de pico (Tp) calculado a partir de los datos del TRÍPODE 1 (línea continua negra) y del

TRÍPODE 2 (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

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220

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340

360

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1021

1210

2200

1022

1210

2300

1023

1210

2400

1024

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2500

1025

1210

2600

1026

1210

2700

1027

1210

2800

1028

1210

2900

1029

1210

3000

1030

1210

3100

1031

1211

0100

1101

1211

0200

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1211

0300

1103

1211

0400

1104

1211

0500

1105

1211

0600


Dire

cció

n (g

rado

s se

xage

sim

ales

)

Figura 5–14. Dirección del oleaje respecto el Norte a partir de los datos del nivel 3 del TRÍPODE 1 (línea

continua negra) y del TRÍPODE 2 (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre.


55

El segundo periodo se extiende desde las 15:00 horas del 27 de octubre hasta el final de la campaña de estudio. En este intervalo se registran oleajes de bajo contenido energético con alturas de ola significantes no superiores a 0.4 m, si bien también se observan periodos en que la altura de ola significante se aproxima a 1 m. Sin embargo, previamente al análisis de los datos, cabe resaltar la similitud que se aprecia en las variables asociadas al oleaje entre las localizaciones del TRÍPODE 1 y del TRÍPODE 2. Si, por ejemplo, nos fijamos en la altura de ola significante, en la Figura 5–15 se observa la relación entre las alturas de ola significantes obtenidas en ambos emplazamientos de estudio. Así, se aprecia una relación lineal que se mantiene constante a lo largo de toda la campaña. A partir de un ajuste lineal (Hs1 = 1.146·Hs2; r2 = 0.985) el coeficiente de propagación medio (i.e. pendiente de la recta) obtenido es de aproximadamente 1.15. Este coeficiente de propagación refleja los fenómenos de asomeramiento (i.e. el oleaje nota el fondo a medida que disminuye el calado) y refracción (i.e. el oleaje tiende a ponerse perpendicular a las isóbatas). En la Figura 5–16 se representa la relación entre la altura de ola significante registrada en la localización del TRÍPODE 1 y la altura de ola significante en el emplazamiento TRÍPODE 1 obtenida a partir de los coeficientes de asomeramiento y refracción teóricos, calculados con la teoría lineal, y la altura de ola significante registrada en el emplazamiento del TRÍPODE 2 entre el inicio de la campaña y las 6:00 horas del 26 de octubre. Como puede observarse, los valores calculados con la teoría lineal son, en general, ligeramente inferiores a los registrados y, aplicando un ajuste lineal, se obtiene que la desviación entre los valores registrados y los teóricos es de aproximadamente un 10%. La gran similitud entre los valores registrados y los teóricos se debe en gran medida a que el rango de los periodos incidentes se encuentra dentro de un intervalo relativamente estrecho (i. e. 4.5 - 8.5 s)

y = 1.146xR2 = 0.985

0.00.51.01.52.02.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Hs TRÍPODE 2 (m)

Hs

TRÍP

OD

E 1

(m)

Figura 5–15. Relación entre la Hs calculada a partir de los datos del TRÍPODE 2 y del TRÍPODE 1 entre las

12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre.

H1,teórica = 0.9051·H1,real

R2 = 0.9805

0.00.51.01.52.02.5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5Altura de ola significante real (m)

Altu

ra d

e ol

asi

gnifi

cant

e te

óric

a

H1,teórica = H1,real

Figura 5–16. Relación entre la Hs teórica y la Hs registrada en el emplazamiento del TRÍPODE 1 entre las

12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre. Si ahora nos fijamos en la dirección del oleaje, en la Figura 5–17 se observa nuevamente una relación de tipo lineal entre las direcciones del oleaje de ambos emplazamientos. A partir de ella se deduce que para ángulos de incidencia inferiores a 120º en la localización del TRÍPODE 2 el oleaje tiende a abrirse (i. e. mayor ángulo de incidencia respecto el Norte). Si, por el contrario, el ángulo de incidencia supera los 120º en la localización exterior, el oleaje reduce su ángulo respecto el Norte. Este comportamiento refleja la refracción del oleaje dada la batimetría de la zona de estudio. Esto es, la línea de costa forma un ángulo de aproximadamente 31º respecto al Norte y en función del ángulo del


56

oleaje en la localización exterior respecto la perpendicular a la costa (i. e. 121º respecto el Norte), el oleaje tenderá a cerrarse o abrirse a medida que se aproxima a la orilla.

y = 0.8963x + 12.152R2 = 0.9528

6080

100120140160180

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180Dirección TRÍPODE 2

Dire

cció

nTR

ÍPO

DE

1

Figura 5–17. Relación entre la dirección del oleaje calculada a partir de los datos del nivel 3 del TRÍPODE 2 y

del TRÍPODE 1 entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre. Valores en grados sexagesimales. Direcciones respecto el Norte.

Finalmente, en la Figura 5–18 se representa la relación obtenida entre los periodos de pico de ambas localizaciones de estudio. En esta variable se observa una mayor dispersión que en las anteriores relaciones, aunque la mayor parte de los puntos se ajustan muy bien a una relación de tipo lineal con una pendiente muy próxima a la unidad.

3456789

10

3 4 5 6 7 8 9 10Tp TRÍPODE 2 (s)

Tp T

RÍP

OD

E 1

(s)

Figura 5–18. Relación entre el periodo de pico (Tp) calculado a partir de los datos del nivel 3 del TRÍPODE 2

y del TRÍPODE 1 entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre. Por lo tanto, dado el comportamiento del oleaje observado durante todo el periodo de estudio, a efectos de caracterizar la evolución del oleaje sólo es necesario trabajar con una de las dos localizaciones de estudio, por lo que sólo se hará referencia a la localización más interior si no se indica lo contrario. Durante las primeras 24 horas se registra un oleaje procedente del Sureste que va girando rápidamente hacia el Este, al mismo tiempo que la altura de ola significante experimenta un continuo incremento hasta superar ligeramente el metro de altura con un periodo de pico asociado de 8 s. En lo que respecta a las condiciones meteorológicas existentes en este periodo se observa un viento que gira del Sur hacia el sector del Este, con una intensidad que aumenta progresivamente hasta alcanzar los 14 m/s. Por otro lado, la presión atmosférica desciende bruscamente desde los 1031 mb hasta los 1026 mb, mientras que en el nivel medio del mar se produce una elevación de entre unos 10-15 cm. A lo largo de los 2 días siguientes, el oleaje continúa procediendo del sector Este con alturas de ola significante que oscilan entre 1 y 1.5 m y periodos de pico que permanecen relativamente constantes entorno los 7.5 s. Al inicio de este periodo se registra un descenso en la intensidad del viento al mismo tiempo que se produce un pequeño giro en la dirección hacia el Sureste. Sin embargo, tras esta caída se produce una recuperación en la velocidad observándose nuevamente fuertes vientos de Llevant con intensidades que oscilan entre los 12 y 16 m/s. Por otro lado, se observa un fuerte incremento en la presión atmosférica, desde los 1027 mb hasta las 1035 mb, así como una brusca elevación, entorno los 30 cm, en el nivel medio del mar.


57

A partir de las 12:00 horas del 23 de octubre se produce un aumento progresivo de la altura de ola significante hasta alcanzar los 2.1 m a las 9:00 horas del 24 de octubre, máximo valor registrado a lo largo de toda la campaña de estudio. La dirección del oleaje se mantiene constante respecto el anterior intervalo de tiempo y el periodo de pico aumenta hasta los 8.5 s. En lo referente a las condiciones meteorológicas se mantienen los fuertes vientos del Este, con máximos en la intensidad que superan los 18 m/s, y la presión atmosférica oscila entre los 1033 y los 1032 mb. Una vez se alcanza el máximo valor de la campaña, la altura de ola significante empieza a disminuir progresivamente durante los 3 días siguientes hasta situarse por debajo de los 0.1 m y, del mismo modo, el periodo de pico asociado desciende hasta los 5 s. Esta disminución de las condiciones energéticas en el oleaje se ve acompañado por un descenso en la intensidad del viento. En efecto, paralelamente al descenso de la altura de ola significante se observa una caída desde los 18 m/s hasta velocidades entorno los 2 m/s, y un cambio brusco en la dirección del viento hacia el Noroeste a partir de las 0:00 horas del 27 de octubre. En lo que respecta a la presión atmosférica se aprecia, primero, una disminución durante los dos primeros días hasta los 1030 mb y, a continuación, se produce una recuperación hasta los 1035 mb a lo largo de las últimas 24 horas. Por otra parte, en el nivel medio del mar se registra un continuo descenso resaltando las oscilaciones semidiurnas comentadas en el apartado anterior. En los 10 días restantes de la campaña se registraron oleajes procedentes principalmente del Sureste con alturas de ola significante inferiores a los 0.5 m y periodos de pico que oscilan entre los 4 y 8 s. Únicamente destacan dos eventos: entre las 12:00 horas del 30 de octubre y las 0:00 horas del 2 de noviembre, el primero, y las 3:00 horas del 2 de noviembre y las 12:00 horas del 5 de noviembre, el segundo. En éstos se observan alturas de ola significante superiores a 1 m con periodos de pico entre los 6 y 8 s. La dirección del oleaje en estos casos inicialmente presenta una fuerte componente del Este pero seguidamente gira hacia el Sureste a medida que la altura de ola significante aumenta. Cuando esta disminuye vuelve a registrarse un oleaje próximo al sector del Este. Siguiendo Jiménez et al. (1997), un temporal tuvo lugar durante la campaña de estudio. Según propone este autor, en la zona de estudio se consideran condiciones de temporal cuando la altura de ola significante supera 1.5 m. Así, en el primer intervalo de tiempo en que se ha dividido la campaña de estudio (entre el inicio de la campaña y aproximadamente las 12:00 horas del 27 de octubre) se registran valores que exceden este umbral, en concreto, entre las 15:00 horas del 23 de octubre y las 9:00 horas del 25 de octubre. Entonces, bajo las anteriores consideraciones, se tiene un temporal, con una duración de aproximadamente 3 días, caracterizado por una altura de ola significante máxima superior a los 2 m. Aunque la zona de estudio se caracteriza por oleajes poco desarrollados (tipo sea) (García et al., 1993; Jiménez et al., 1997), los periodos de pico asociados aumentan desde los 4 s hasta valores típicos de swell, cercanos a los 9 s, cuando se tienen las condiciones energéticas más elevadas. No obstante, las condiciones meteorológicas bajo las que se produjo este temporal difieren de las típicas que se registran en la zona cuando surgen temporales. Efectivamente, la aparición de temporales en la zona se caracteriza por un descenso en la presión atmosférica junto con un levantamiento del nivel medio del mar. Sin embargo, las condiciones observadas son de un aumento de la presión atmosférica al mismo tiempo que se produce una elevación del nivel medio del mar. Esta situación se explica


58

como consecuencia de la sobreelevación producida por los fuertes vientos que contrarresta la depresión en el nivel medio del mar inducida por el aumento de la presión atmosférica (ver 5.2. Nivel medio del mar). De todo lo dicho anteriormente se desprende que existe una estrecha relación entre las características meteorológicas observadas y las condiciones del oleaje registradas. Para corroborar esta idea resulta conveniente superponer tanto las direcciones del oleaje y viento (ver Figura 5–19) así como la intensidad del viento y la altura de ola significante (ver Figura 5–20). Como puede observarse en la Figura 5–19 durante los dos primeros días de campaña se produce un giro desde el Sur hacia el Este en la dirección del viento acompañado por un oleaje que inicialmente procede del Sureste y que va girando gradualmente hacia el Este. Esta situación se mantiene aproximadamente los 5 días siguientes, donde la dirección del oleaje se mantiene prácticamente constante y la dirección del viento se acerca lentamente hacia los sectores del Este y Noreste. Finalmente, en los 4 días restantes se registran eventos de viento principalmente de Garbí y Mestral, mientras que el oleaje gira desde el Este hacia el Sur-Sureste durante los 3 primeros días y, seguidamente, vuelve a producirse un giro hacia el Este.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

340

360

1020

12

1021

00

1021

12

1022

00

1022

12

1023

00

1023

12

1024

00

1024

12

1025

00

1025

12

1026

00

1026

12

1027

00

1027

12

1028

00

1028

12

1029

00

1029

12

1030

00


Dire

cció

n (g

rado

s se

xage

sim

ales

)

Figura 5–19. Dirección del oleaje a partir de los datos del nivel 3 del TRÍPODE 1 (línea continua negra) y dirección del viento según datos de la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 9:00 horas del 30 de

octubre. Direcciones respecto el Norte. En lo que respecta a la intensidad del viento y altura de ola significante, en la Figura 5–20 se observa un rápido incremento en la intensidad del viento durante las primeras 24 horas. Sin embargo, la altura de ola significante inicialmente disminuye y sólo empieza a aumentar 12 horas más tarde respecto el momento en que lo hace la velocidad del viento.


59

A continuación se produce una caída en la intensidad del viento mientras que la altura de ola significante no varía sensiblemente. Es a partir de aproximadamente las 3:00 horas del 22 de octubre que se produce un rápido aumento en la velocidad del viento al mismo tiempo que se registra un incremento en la altura de ola significante. Este comportamiento se mantiene hasta aproximadamente las 9:00 horas de 24 de octubre, instante en el que se alcanza la máxima altura de ola significante del periodo de estudio junto con intensidades de viento alrededor de los 18 m/s. A partir de las 12:00 horas del 24 de octubre y hasta las 3:00 horas del 27 de octubre se aprecian acusadas oscilaciones que se traducen en un descenso progresivo de la intensidad del viento paralelamente a una continua caída de la altura de ola significante. Desde este momento y hasta las 9:00 horas del 30 de octubre la altura de ola significante permanece con valores inferiores a los 0.25 m mientras que se registran continuos episodios en los que aumenta y disminuye la intensidad del viento.

0123456789

1011121314151617181920

1020

12

1021

00

1021

12

1022

00

1022

12

1023

00

1023

12

1024

00

1024

12

1025

00

1025

12

1026

00

1026

12

1027

00

1027

12

1028

00

1028

12

1029

00

1029

12

1030

00


Velo

cida

d (m

/s)

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.22.32.42.5

Altura de ola significante H

s (m)

Figura 5–20. Hs calculada a partir de los datos del nivel 3 del TRÍPODE 1 (línea negra continua) e intensidad

del viento según datos de la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca (línea roja discontinua) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 9:00 horas del 30 de octubre.

De acuerdo con lo descrito anteriormente podemos distinguir tres estadios claramente diferenciables a lo largo del registro: 1. Entre las 18:00 horas del 20 de octubre y las 12:00 horas del 21 de octubre y entre las

3:00 horas del 22 de octubre y las 0:00 horas del 24 de octubre: en estos intervalos la intensidad del viento oscila entre los 5 y los 18 m/s, es prácticamente monótona creciente y la altura de ola significante se mantiene proporcional a la velocidad del viento (Hs = 0.1134·v - 0.4224; r2 = 0.8997) (ver Figura 5–21). En lo que respecta a las direcciones se observa cierto paralelismo entre ambas pero la dirección del oleaje no responde directamente a las oscilaciones que se producen en la del viento. Estas condiciones corresponden a las de generación del temporal bajo la acción de fuertes vientos de Llevant.


60

2. Entre las 3:00 horas del 24 de octubre y las 3:00 horas del 27 de octubre: la intensidad del viento disminuye oscilando desde los 18 m/s hasta los 0.5 m/s a la vez que la altura de ola significante disminuye bastante uniformemente (Hs = 0.1135·v + 0.0.0962; r2 = 0.9371) (ver Figura 5–21). El comportamiento en lo referente a las direcciones es similar al anterior, pero se aprecia una mayor divergencia entre ambos valores. Estas condiciones corresponden a las de extinción del temporal al mismo tiempo que se produce un descenso de la intensidad del viento.

Como puede observarse en la Figura 5–21 el comportamiento del sistema es el mismo tanto cuando aumentan las condiciones energéticas como cuando disminuyen, como indica el paralelismo entre los ajustes obtenidos. Esto significa que el mecanismo que se desarrolla para generar el temporal se mantiene cuando este empieza a amainar.

3. Entre las 6:00 horas del 27 de octubre y las 9:00 horas del 30 de octubre: no se aprecia ninguna relación entre la intensidad del viento y la altura de ola significante, ni tampoco en las direcciones de ambas variables (ver Figura 5–22).

y = 0.1134x - 0.4224R2 = 0.8997

y = 0.1135x + 0.0962R2 = 0.9371

0.000.501.001.502.002.50

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Intensidad (m/s)

Altu

ra d

e ol

a si

gnifi

cant

e H

s (m

)

Figura 5–21. Relación entre Hs calculada a partir de los datos del nivel 3 del TRÍPODE 1 e intensidad del

viento según datos de la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca bajo intensidades de viento crecientes (línea negra continua) y decrecientes (línea roja discontinua).

0.000.501.001.502.002.50

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Intensidad (m/s)

Altu

ra d

e ol

a si

gnifi

cant

e H

s (m

)

Figura 5–22. Relación entre Hs calculada a partir de los datos del nivel 3 del TRÍPODE 1 e intensidad del

viento según datos de la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca bajo intensidades de viento variables.

Si se aplica el análisis espectral a las series temporales de altura de ola significante y dirección del oleaje (ver Figura 5–23 y Figura 5–24, respectivamente), nuevamente se aprecia un mayor contenido energético en la banda de bajas frecuencias. En la Figura 5–23 se observa un mayor contenido energético en la localización del TRÍPODE 1 como consecuencia de las mayores alturas de ola significante registradas. No obstante, tanto en la localización interior como exterior la distribución energética es prácticamente la misma. En las correspondientes densidades se observa que el pico dominante se sitúa entorno los 9 días junto otro pico de menor contenido energético que se encuentra entorno los 3 días. Adicionalmente, aparecen otras concentraciones energéticas, pero de orden muy inferior a las dos anteriores, con periodos que oscilan entre las 35 y 14 horas.


61

Así, la mayor concentración de energía para periodos largos vuelve a relacionarse con el paso de sistemas de altas y bajas presiones, como ocurría con las variables relacionadas con el viento y el nivel medio del mar. Sin embargo, resalta que en la densidad espectral de la intensidad del viento también se obtiene un gran contenido energético entorno los 9 días. Esta gran coincidencia en frecuencias entre la intensidad del viento y la altura de ola significante reafirma la anterior idea de causa-efecto entre las dos variables. El pico correspondiente a 3 días se asocia a los dos eventos registrados entre las 12:00 horas del 30 de octubre y las 12:00 horas del 4 de noviembre, en los que se produce un incremento de la altura de ola significante desde los 0.3 m hasta valores por encima de 1 m. En las densidades espectrales de las direcciones del oleaje, de la misma manera que ocurría con la altura de ola significante, se observa un mayor contenido energético en la banda de bajas frecuencias con una distribución energética muy similar entre ambas localizaciones. Los periodos principales se sitúan entre los 19 días (emplazamiento exterior) y los 15 días (emplazamiento interior). Estos largos periodos normalmente se asocian al paso de frentes de altas y bajas presiones, aunque no se han detectado, periodos tan grandes, en ninguna de las variables meteorológicas analizadas anteriormente.

0.00E+00

1.00E+04

2.00E+04

3.00E+04

4.00E+04

5.00E+04

6.00E+04

7.00E+04

8.00E+04

9.00E+04

1.00E+05

0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 3.00E-05 3.50E-05 4.00E-05 4.50E-05

Frecuencia (h-1)

Den

sida

d es

pect

ral (

m2 /h

-1)

Figura 5–23. Densidad espectral correspondiente a HS calculada a partir de los datos del nivel 3 del

TRÍPODE 1 (línea negra continua) y del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua). Estos periodos (15 y 19 días) se corresponden aproximadamente a la duración de la campaña de estudio. Si se observan las series temporales de las direcciones del oleaje se aprecia que entre el inicio de la campaña y aproximadamente las 12:00 horas del 27 de octubre predominan los oleajes procedentes del sector del Este, mientras que entre las 15:00 horas del 27 de octubre los oleajes tienden a presentar una mayor componente


62

del Sur. Así pues, al aplicar el análisis espectral a estas series, este comportamiento se detecta como una oscilación de gran periodo. El segundo pico se encuentra entorno los 3 días y se corresponde, nuevamente, a los dos episodios detectados en el segundo periodo de la campaña en los que se produce un aumento de la altura de ola significante, hasta aproximadamente 1 m, y la dirección del oleaje oscila entre los sectores del Sur y Sureste. Finalmente, se detectan concentraciones energéticas muy inferiores a las dos anteriores cuyos periodos varían entre las 30 y 19 h.

0.00E+00

2.50E+07

5.00E+07

7.50E+07

1.00E+08

1.25E+08

1.50E+08

1.75E+08

2.00E+08

2.25E+08

2.50E+08

0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 3.00E-05 3.50E-05 4.00E-05 4.50E-05

Frecuencia (h-1)

Den

sida

d es

pect

ral (

s2 /h-1

)

Figura 5–24. Densidad espectral correspondiente a la dirección del oleaje calculada a partir de los datos del

nivel 3 del TRÍPODE 1 (línea negra continua) y del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua). 5.4. CORRIENTES Una vez se han analizado las condiciones ambientales así como las condiciones del oleaje, el siguiente paso es analizar el comportamiento de las corrientes registrado durante el periodo de estudio. Del mismo modo que ocurría con las condiciones el oleaje, a efectos del análisis de los resultados obtenidos se distinguen dos periodos de tiempo: el primero de ellos abarca desde el inicio de la campaña hasta aproximadamente las 0:00 horas del 26 de octubre. En este intervalo se registran las mayores intensidades a lo largo de toda la campaña, tanto en el emplazamiento del TRÍPODE 1 como en la localización del TRÍPODE 2, con corrientes principalmente dirigidas hacia la costa (componente transversal) y hacia el Sur (componente longitudinal). Este comportamiento tiene lugar en presencia de fuertes vientos del Este y de las mayores condiciones energéticas de toda la campaña, correspondientes a la generación de un temporal de Llevant.


63

El segundo periodo se extiende desde las 3:00 horas del 26 de octubre hasta el final de la campaña de estudio. En este intervalo se registran corrientes con velocidades muy inferiores a las del anterior y una mayor variabilidad en lo que a la dirección se refiere. En lo referente a las intensidades, los resultados obtenidos se representan en la Figura 5–25 a Figura 5–28. En la Figura 5–25 y Figura 5–26 se muestran las componentes transversales y longitudinales, respectivamente, de las corrientes registradas en el emplazamiento más interior (TRÍPODE 1), y en la Figura 5–27 y Figura 5–28 se presentan los correspondientes valores en la localización exterior (TRÍPODE 2). Adicionalmente, en la Figura 5–29 y Figura 5–30 se representan las direcciones de las corrientes (respecto el Norte) obtenidas en cada uno de los niveles de la localización interior y exterior, respectivamente. En base a estas figuras puede definirse un primer intervalo de tiempo, entre el inicio de la campaña y aproximadamente las 0:00 horas del 22 de octubre, en el que se produce un incremento generalizado de las intensidades de las corrientes en ambos emplazamientos, alcanzándose velocidades máximas entorno los 0.075 m/s (hacia mar) en la componente transversal y los -0.125 m/s (hacia el Sur) en la componente longitudinal de la localización más próxima a la costa. El mayor aumento de las velocidades en la componente longitudinal se traduce en un giro progresivo de las corrientes desde el Este hacia el Sureste en los tres niveles de la localización interior, mientras que en la localización exterior se registran oscilaciones entre el Norte-Noreste y el Sur, en los niveles superior e inferior, y un giro desde el Oeste hacia el Sur en el nivel intermedio. Este aumento de las intensidades de las corrientes se produce bajo la presencia de fuertes vientos, con una velocidad máxima de 14 m/s, de dirección variable comprendida entre los sectores del Sur-Sureste y Este, una caída de la presión atmosférica, desde los 1031 mb a los 1026 mb, y un aumento de aproximadamente 25 cm en el nivel medio del mar. Seguidamente, se observa un segundo episodio en el que, nuevamente, a partir de las 3:00 horas del 22 de octubre se produce un rápido incremento en las velocidades de las corrientes en ambas localizaciones. En este caso, se registran corrientes dirigidas hacia la costa, en la componente transversal, con velocidades que se mantienen por encima de los 0.1 m/s en el nivel superior del TRÍPODE 1. En lo referente a la componente longitudinal, las corrientes se dirigen hacia el Sur con intensidades iguales o superiores a los -0.2 m/s en el nivel superior de la localización más interior. El anterior comportamiento se mantiene relativamente constante a lo largo de los 4 siguientes días, durante los cuales se alcanzan las máximas intensidades de toda la campaña, entre las 9:00 y las 12:00 horas del 24 de octubre, con valores superiores a los 0.2 m/s (hacia mar) en la componente transversal y cercanas a los -0.45 m/s (hacia el Sur) en la componente longitudinal del emplazamiento del TRÍPODE 1. No obstante, a medida que aumentan las intensidades se detectan diferencias en las estructuras del campo de velocidades de las corrientes entre las dos localizaciones de estudio. Esto es, mientras en el emplazamiento exterior los niveles superior e intermedio presentan velocidades prácticamente idénticas, en la localización más próxima a la costa se observa una diferencia entorno el 30 - 40% entre las intensidades del nivel superior e intermedio. La posible explicación a este fenómeno se encontraría en el perfil de velocidad que se desarrolla.


64

-0.50

-0.45

-0.40

-0.35

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

1020

1210

2100

1021

1210

2200

1022

1210

2300

1023

1210

2400

1024

1210

2500

1025

1210

2600

1026

1210

2700

1027

1210

2800

1028

1210

2900

1029

1210

3000

1030

1210

3100

1031

1211

0100

1101

1211

0200

1102

1211

0300

1103

1211

0400

1104

1211

0500

1105

1211

0600


Inte

nsid

ad (m

/s)

NIVEL 1NIVEL 2NIVEL 3

Figura 5–25. Corrientes transversales registradas en la localización del TRÍPODE 1 correspondientes al nivel

3 (línea negra continua), nivel 2 (línea roja discontinua trazo corto) y nivel 1 (línea azul discontinua trazo largo) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre.

-0.50

-0.45

-0.40

-0.35

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

1020

1210

2100

1021

1210

2200

1022

1210

2300

1023

1210

2400

1024

1210

2500

1025

1210

2600

1026

1210

2700

1027

1210

2800

1028

1210

2900

1029

1210

3000

1030

1210

3100

1031

1211

0100

1101

1211

0200

1102

1211

0300

1103

1211

0400

1104

1211

0500

1105

1211

0600


Inte

nsid

ad (m

/s)


Figura 5–26. Corrientes longitudinales registradas en la localización del TRÍPODE 1 correspondientes al nivel

3 (línea negra continua), nivel 2 (línea roja discontinua trazo corto) y nivel 1 (línea azul discontinua trazo largo) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre..


65

-0.50

-0.45

-0.40

-0.35

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

1020

1210

2100

1021

1210

2200

1022

1210

2300

1023

1210

2400

1024

1210

2500

1025

1210

2600

1026

1210

2700

1027

1210

2800

1028

1210

2900

1029

1210

3000

1030

1210

3100

1031

1211

0100

1101

1211

0200

1102

1211

0300

1103

1211

0400

1104

1211

0500

1105

1211

0600


Inte

nsid

ad (m

/s)


Figura 5–27. Corrientes transversales registradas en la localización del TRÍPODE 2 correspondientes al nivel


-0.50

-0.45

-0.40

-0.35

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

1020

1210

2100

1021

1210

2200

1022

1210

2300

1023

1210

2400

1024

1210

2500

1025

1210

2600

1026

1210

2700

1027

1210

2800

1028

1210

2900

1029

1210

3000

1030

1210

3100

1031

1211

0100

1101

1211

0200

1102

1211

0300

1103

1211

0400

1104

1211

0500

1105

1211

0600


Inte

nsid

ad (m

/s)


Figura 5–28. Corrientes longitudinales registradas en la localización del TRÍPODE 2 correspondientes al nivel



66

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

340

360

1020

1210

2100

1021

1210

2200

1022

1210

2300

1023

1210

2400

1024

1210

2500

1025

1210

2600

1026

1210

2700

1027

1210

2800

1028

1210

2900

1029

1210

3000

1030

1210

3100

1031

1211

0100

1101

1211

0200

1102

1211

0300

1103

1211

0400

1104

1211

0500

1105

1211

0600

TIMEPO (mes/día/hora)

Dire

cció

n (g

rado

s se

xage

sim

ales

)NIVEL 3NIVEL 2NIVEL 1

Figura 5–29. Dirección de las corrientes registradas en la localización del TRÍPODE 1 correspondientes al nivel 3 (línea negra continua), nivel 2 (línea roja discontinua trazo corto) y nivel 1 (línea verde discontinua trazo largo) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre. Valores respecto

el Norte.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

340

360

1020

1210

2100

1021

1210

2200

1022

1210

2300

1023

1210

2400

1024

1210

2500

1025

1210

2600

1026

1210

2700

1027

1210

2800

1028

1210

2900

1029

1210

3000

1030

1210

3100

1031

1211

0100

1101

1211

0200

1102

1211

0300

1103

1211

0400

1104

1211

0500

1105

1211

0600


Dire

cció

n (g

rado

s se

xage

sim

ales

)


Figura 5–30. Dirección de las corrientes registradas en la localización del TRÍPODE 2 correspondientes al nivel 3 (línea negra continua), nivel 2 (línea roja discontinua trazo corto) y nivel 1 (línea verde discontinua trazo largo) entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 6 de noviembre. Valores respecto

el Norte.


67

Típicamente, se distinguen tres regiones: (1) la capa límite, donde el flujo está fuertemente condicionado por los fenómenos de fricción entre la masa de agua y el fondo y, como consecuencia, se tienen las velocidades más pequeñas, (2) una región logarítmica, donde la velocidad presenta una relación logarítmica con la profundidad y (3) la región más exterior de la columna de agua caracterizada por un descenso progresivo de las tensiones de corte y por un lento aumento de las velocidades. Si se observan las intensidades que se registran antes de producirse el paso del temporal, en el TRÍPODE 1 se tiene una estructura coherente en profundidad, es decir, las intensidades decrecen a medida que el sensor se encuentra más cerca del fondo, pero la diferencia entre las intensidades registradas en los sensores superior e intermedio es muy pequeña, sobretodo en la componente longitudinal, mientras que en el nivel más cercano al fondo se registra una fuerte caída de la intensidad. En lo que respecta al emplazamiento del TRÍPODE 2, no se tiene un perfil de velocidades bien desarrollado. Esto es, a diferencia de lo observado anteriormente, en este caso las intensidades del nivel intermedio superan a las registradas en el sensor más superior, sobretodo en la componente longitudinal, e incluso, en algunos instantes, las velocidades registradas en el sensor más cercano al fondo se encuentran por encima de las de los otros dos. Por otro lado, también se debe tener en cuenta el incipiente transporte de sedimentos que se produce con el incremento de las condiciones energéticas del oleaje incidente en la zona. Muestra de ello, es el aterramiento de los sensores más cercanos al fondo que se registra en ambas localizaciones de estudio (ver 4. Control de calidad y métodos de análisis). Entonces, el fenómeno que explicaría la diferencia de intensidades entre los sensores superior e intermedio del TRÍPODE 1 sería el siguiente: a medida que aumentan las condiciones energéticas, tanto de viento como de oleaje, el perfil de velocidades se desarrolla de tal manera que el sensor superior e intermedio se encuentran, seguramente, en la región logarítmica donde existe un fuerte gradiente de velocidades. Este hecho se acentuaría como consecuencia del ascenso del fondo provocado por la deposición de sedimentos en la base del trípode. No obstante, en el emplazamiento del TRÍPODE 2, debido a la mayor profundidad a la que se encuentra fondeado, el aumento de las condiciones energéticas provoca que se desarrolle un perfil coherente en profundidad pero, a diferencia de lo que ocurre en la localización menos profunda, no produce un gradiente pronunciado entre el sensor superior e intermedio. Al igual que ocurría en el anterior intervalo, el incremento que se aprecia en las intensidades de las corrientes se produce en presencia de fuertes vientos de Llevant, con intensidades que superan los 18 m/s (valores máximos de toda la campaña), y una recuperación en la presión atmosférica que se mantiene relativamente constante entorno los 1033 mb. Por otra parte, en el nivel medio del mar se observa un aumento en términos generales (del orden de 40 cm) con oscilaciones semidiurnas de menor magnitud. A partir de las 9:00 horas del 25 de octubre se produce un brusca caída en las intensidades de las corrientes en ambos emplazamientos tanto en la componente transversal como longitudinal, al mismo tiempo que se produce una disminución de la intensidad del viento y de la presión atmosférica y un descenso del nivel medio del mar. En el segundo periodo de tiempo, definido a priori, de la campaña de estudio se observan corrientes con intensidades y direcciones muy variables, pero con velocidades, que en general, son muy inferiores a las del primer periodo de la campaña. Así, en el nivel intermedio de la localización del TRÍPODE 2 se registran corrientes dirigidas principalmente hacia mar, en la dirección perpendicular a la costa, y hacia el Sur, en la dirección paralela. Por el contrario, en el nivel superior, si bien también se observan corrientes claramente dirigidas hacia la costa en la componente transversal, en la longitudinal se producen continuas oscilaciones entre el Norte y el Sur. En el emplazamiento más interior se registran corrientes dirigidas hacia aguas más profundas y


68

hacia el Sur, manteniéndose en gran medida la pauta observada durante el primer periodo de la campaña de estudio.

-140000

-120000

-100000

-80000

-60000

-40000

-20000

0

20000

40000

-40000 -20000 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000

COMPONENTE TRANSVERSAL (m)

CO

MPO

NEN

TE L

ON

GIT

UD

INA

L (m

)

Nivel 1 TRÍPODE 1

Nivel 2 TRÍPODE 1

Nivel 3 TRÍPODE 1

Nivel 1 TRÍPODE 2

Nivel 3 TRÍPODE 2

Nivel 2 TRÍPODE 2

Figura 5–31. Diagrama de vectores progresivos obtenidos durante la campaña de estudio para ambas

localizaciones. Coordenadas TRÍPODE 1 (0,0) m y coordenadas TRÍPODE 2 (1000,-970) m correspondientes a sus posiciones relativas reales. Valores en metros.

-20000

-18000

-16000

-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

COMPONENTE TRANSVERSAL (m)

CO

MPO

NEN

TE L

ON

GIT

UD

INA

L (m

)

Nivel 1 TRÍPODE 1

Nivel 2 TRÍPODE 1

Nivel 3 TRÍPODE 1

Nivel 1 TRÍPODE 2

Nivel 3 TRÍPODE 2

Nivel 2 TRÍPODE 2

Figura 5–32. Diagrama de vectores progresivos para ambas localizaciones obtenidos entre las 12:00 horas

del 20 de octubre y las 12:00 horas del 22 de octubre. Coordenadas TRÍPODE 1 (0,0) m y coordenadas TRÍPODE 2 (1000,-970) m correspondientes a sus posiciones relativas reales. Valores en metros.

N

N


69

Utilizando vectores progresivos (ver Figura 5–31 y Figura 5–32) para representar las condiciones de flujo a lo largo de la campaña de estudio se distinguen claramente los comportamientos anteriormente descritos. Como puede observarse en la Figura 5–32, entre el inicio de la campaña y aproximadamente las 0:00 horas del 22 de octubre se observa un flujo inicialmente dirigido hacia el Este-Sureste que paulatinamente va girando hacia el Sur (en sentido horario) en la localización más interior, mientras que en el emplazamiento exterior el flujo, en un primer momento, se dirige hacia el Norte y va girando en sentido horario hacia el Sur en el nivel superior y en sentido antihorario en los dos niveles inferiores. Este comportamiento se registra bajo la presencia de vientos de intensidad creciente, que inicialmente proceden de Migjorn y que progresivamente van girando hacia el Este. En los 4 siguientes días se mantienen los desplazamientos hacia el Sur en los niveles superiores e intermedios de ambos trípodes siendo éstos los mayores de toda la campaña. Esta situación se produce cuando tiene lugar el temporal de Llevant bajo la acción de fuertes vientos del Este. Finalmente, durante los últimos 10 días de campaña, se registra una mayor disparidad entre los flujos de una y otra localización. Así, en el nivel superior del TRÍPODE 1 el flujo se mantiene hacia el Sur, de manera parecida a lo observado en el anterior intervalo. Sin embargo, en el emplazamiento del TRÍPODE 2, en el nivel intermedio el flujo experimenta un brusco giro de 90º observándose claramente un desplazamiento hacia el Oeste. No obstante, en el nivel superior también se aprecia un giro de 90º hacia el Oeste, pero con continuos cambios de dirección que hacen que el desplazamiento neto sea prácticamente nulo. A diferencia del anterior intervalo, en este caso se observa una disminución de la intensidad del viento acompañada por un descenso de las condiciones energéticas del oleaje, que salvo sucesos puntuales, presenta alturas de ola significante por debajo de 0.4 m. Este comportamiento poco definido en la localización exterior se debería a que el perfil de velocidades de las corrientes se encuentra poco desarrollado, como sería el caso para bajas intensidades de viento (< 7 m/s) y ambientes micromareales (carreras de marea cercanas a los 0.1 m) (Madsen et. al, 1993). En base a los resultados obtenidos, análogamente a lo observado anteriormente entre las condiciones de viento y las del oleaje, se observa una estrecha relación entre las condiciones de viento y las corrientes. En particular, se establece que el viento es el principal factor que genera y condiciona el comportamiento de las corrientes, sobretodo en el periodo en el que se registran las mayores condiciones energéticas de toda la campaña de estudio y en el que, además, se detectan episodios de fuertes vientos de Llevant con intensidades que superan los 18 m/s. Para sustentar esta idea, en la Figura 5–33 se presentan conjuntamente la dirección del viento según los datos de la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca y la dirección de las corrientes registradas en los niveles superiores del TRÍPODE 1 y TRÍPODE 2, y en la Figura 5–34 se presentan la intensidad del viento y las intensidades de las corrientes registradas en la componente longitudinal de los niveles superiores del TRÍPODE 1 y TRÍPODE 2. En ambas figuras se distinguen claramente los dos intervalos de tiempo definidos anteriormente en lo referente al análisis del comportamiento de las corrientes. En el primero de ellos, entre el inicio de la campaña y aproximadamente las 0:00 horas del 26 de octubre, el proceso a partir del cual se producirían los flujos observados sería el siguiente: a medida que aumenta la intensidad del viento se genera una corriente, inicialmente dirigida en la misma dirección, que cuando se acerca a la costa es obligada a "girar" en función de su ángulo de incidencia respecto a la línea de orilla. Esto se traduce en fuertes corrientes hacia el Sur en la dirección paralela a la costa acompañadas por unas corriente de retorno hacia mar de menor intensidad cuando se registran fuertes vientos de Llevant.


70

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

340

360

1020

12

1021

00

1021

12

1022

00

1022

12

1023

00

1023

12

1024

00

1024

12

1025

00

1025

12

1026

00

1026

12

1027

00

1027

12

1028

00

1028

12

1029

00

1029

12

1030

00


Dire

cció

n (g

rado

s se

xage

sim

ales

)

Figura 5–33. Dirección del viento según datos de la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca (línea negra continua), dirección de la corriente en el nivel superior del TRÍPODE 1

(línea roja discontinua trazo largo) y dirección de la corriente en el nivel superior del TRÍPODE 2 (línea verde discontinua trazo corto) registradas entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 9:00 horas del 30 de

octubre. Valores respecto el Norte.

0123456789

1011121314151617181920

1020

12

1021

00

1021

12

1022

00

1022

12

1023

00

1023

12

1024

00

1024

12

1025

00

1025

12

1026

00

1026

12

1027

00

1027

12

1028

00

1028

12

1029

00

1029

12

1030

00


Inte

nsid

ad v

ient

o (m

/s)

-0.50

-0.45

-0.40

-0.35

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

Intensidad corrientes (m/s)

Figura 5–34. Intensidad del viento según datos de la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca (línea negra continua), intensidad de la corriente en la componente longitudinal del

nivel superior del TRÍPODE 1 (línea roja discontinua trazo largo) e intensidad de la corriente en la componente longitudinal del nivel superior del TRÍPODE 2 (línea verde discontinua trazo corto) registradas

entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 9:00 horas del 30 de octubre.


71

No obstante, si las corrientes fueran generadas únicamente por la acción del viento sobre la superficie del mar, entonces, sería posible establecer algún tipo de correlación bien definida entre ambas variables. Pero, a diferencia de lo observado anteriormente entre el viento y la altura de ola significante, la relación entre las intensidades de viento y de las corrientes presenta una gran dispersión principalmente en los episodios de baja intensidad. La explicación a este resultado se encuentra en que otros factores distintos de la intensidad del viento están presentes en la generación de los flujos, tales como las condiciones ambientales, el oleaje y los fenómenos de fricción entre la masa de agua y el fondo. Aplicando el análisis espectral a las series temporales de las intensidades y direcciones de las corrientes se observa de manera generalizada que el mayor contenido energético se concentra en la banda de bajas frecuencias. Adicionalmente, también se puede observar a simple vista que la energía que se concentra en la componente longitudinal supera en gran medida a la de la componente transversal. Esto se debe a que las mayores intensidades se han registrado en la dirección paralela a la costa. En concreto, en la Figura 5–35 se presentan las densidades espectrales correspondientes a las componentes transversales de las corrientes registradas en los niveles superiores de ambas localizaciones de estudio y, además, el nivel intermedio de la localización exterior. Como puede observarse, existe una gran similitud entre las densidades espectrales del nivel superior del TRÍPODE 1 y el nivel intermedio del TRÍPODE 2, sobretodo en la banda de bajas frecuencias, con periodos que oscilan entre los 10 y 12 días, típicos del paso de sistemas de altas y bajas presiones. Sin embargo, en el nivel superior del TRÍPODE 2, si bien el mayor contenido energético también se encuentra para periodos largos, el pico se sitúa entorno los 5 días. En lo que respecta a la componente longitudinal, en la Figura 5–36 se observa que, nuevamente, las densidades espectrales del nivel superior del TRÍPODE 1 y el nivel intermedio del TRÍPODE 2 presentan una gran similitud. En este caso, los periodos que se obtienen se encuentran entorno los 9 y 11 días, lo que demuestra que la respuesta de las corrientes es la misma tanto en la dirección perpendicular como paralela a la costa bajo la acción de agentes meteorológicos. No obstante, análogamente a lo observado en la componente transversal, en el nivel superior del TRÍPODE 2 se observa un cierto contenido energético entorno al origen junto con otro pico entorno los 6 días. Si buscamos en el resto de variables analizadas hasta el momento, resulta que en la intensidad del viento se obtiene una gran concentración energética entorno los 9 días. Esta gran similitud, tanto en el periodo como en la energía, corrobora la anterior idea de que el viento es el principal agente que genera las corrientes, sobretodo durante el primer periodo de la campaña. Adicionalmente, se detectan otros picos secundarios de menor contenido energético con periodos que oscilan entre las 34 y las 12 h. Por ejemplo, en las componentes transversales se detecta una pequeña concentración de energía con un periodo de pico de 12.29 h, la misma frecuencia que se ha identificado como la componente de marea M2 en el nivel medio del mar. Esto indica que si bien bajo fuertes intensidades de viento este es el factor que condiciona en mayor medida las corrientes, para condiciones menos energéticas las mareas astronómicas también inducen un flujo, aunque de menor magnitud.


72

0.00E+00

5.00E+02

1.00E+03

1.50E+03

2.00E+03

2.50E+03

3.00E+03

3.50E+03

4.00E+03

4.50E+03

5.00E+03

0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 3.00E-05 3.50E-05 4.00E-05 4.50E-05

Frecuencia (s-1)

Den

sida

d es

pect

ral (

m2 /s

2 /s-1

)NIVEL 3 TRÍPODE 1NIVEL 3 TRÍPODE 2NIVEL 2 TRÍPODE 2

Figura 5–35. Densidad espectral correspondiente a la componente transversal de la corriente en el nivel

superior del TRÍPODE 1 (línea negra continua), en el nivel superior del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua trazo largo) y en el nivel intermedio del TRÍPODE 2 (línea verde discontinua trazo corto).

0.00E+00

5.00E+02

1.00E+03

1.50E+03

2.00E+03

2.50E+03

3.00E+03

3.50E+03

4.00E+03

4.50E+03

5.00E+03

0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 3.00E-05 3.50E-05 4.00E-05 4.50E-05

Frecuencia (s-1)

Den

sida

d es

pect

ral (

m2 /s

2 /s-1

)

NIVEL 3 TRÍPODE 1NIVEL 3 TRÍPODE 2NIVEL 2 TRÍPODE 2

Figura 5–36. Densidad espectral correspondiente a la componente longitudinal de la corriente en el nivel superior del TRÍPODE 1 (línea negra continua), en el nivel superior del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua

trazo largo) y en el nivel intermedio del TRÍPODE 2 (línea verde discontinua trazo corto).


73

Por otro lado, también resalta que en las dos componentes de todos los niveles se detecta cierta cantidad de energía alrededor de las 33 h. Es alrededor de este pico que se concentra la mayor cantidad de energía asociada a las distintas frecuencias secundarias. En un estudio anterior (Jiménez et. al., 1999) también se había detectado cierta concentración energética en esta frecuencia. En aquel caso se relacionó con la variabilidad de fuertes de vientos de Mestral y Ponent. En concreto se estableció que estos vientos producían un set-down en la costa que inducía un flujo dirigido hacia la orilla, que afectado por la aceleración de Coriolis giraba hacia el Norte convirtiéndose en un flujo cuasi-geostrófico. En este caso no se detecta ninguna frecuencia suficientemente cercana a las 33 h en la densidad espectral de la intensidad del viento. No obstante, se debe tener en cuenta que sólo se dispone de valores relacionados con la intensidad y dirección del viento hasta las 9:00 horas del 30 de octubre. Por lo tanto, sería necesario obtener información adicional sobre el campo de velocidades y direcciones del viento para poder así intentar explicar el comportamiento registrado en las corrientes y, en particular, si se debe a la acción de vientos de Mestral y Ponent. Para ello se han vuelto a utilizar los mapas sinópticos que elabora el Servei Meteorológic de Catalunya. En concreto, en el Anejo 3 se muestran las condiciones ambientales (i.e. presión atmosférica e intensidad y dirección del viento) registradas a las 12:00 horas desde el 31 de octubre hasta el 6 de noviembre. Como puede observarse en estas figuras se observa la presencia de una borrasca con el centro de bajas presiones situado en la zona de las Islas Británicas. Con esta situación ciclónica se registran vientos procedentes principalmente del Oeste (Mestral) y Noroeste (Ponent) con intensidades comprendidas aproximadamente entre los 2 y 8 m/s.

0.00E+00

1.00E+08

2.00E+08

3.00E+08

4.00E+08

5.00E+08

6.00E+08

7.00E+08

0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 3.00E-05 3.50E-05 4.00E-05 4.50E-05

Frecuencia (s-1)

Den

sida

d es

pect

ral (

(g)2 /s

-1)

NIVEL 3 TRÍPODE 1NIVEL 3 TRÍPODE 2NIVEL 2 TRÍPODE 1

Figura 5–37. Densidad espectral correspondiente a la dirección de la corriente en el nivel superior del

TRÍPODE 1 (línea negra continua), en el nivel superior del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua trazo largo) y en el nivel intermedio del TRÍPODE 2 (línea verde discontinua trazo corto).


74

Si se observan nuevamente la Figura 5–33 y Figura 5–34 se aprecia que tras el periodo en el que se registra el temporal de Llevant se produce una caída generalizada de las intensidades de las corrientes. Simultáneamente se registran vientos del Oeste y Noroeste con intensidades comprendidas entre los 1 y 7 m/s. Como las velocidades de las corrientes presentan un comportamiento relativamente constante, sobretodo en los niveles superior del TRÍPODE 1 e intermedio del TRÍPODE 2, parece bastante razonable aceptar que los registros de velocidad y dirección del viento, registrados entre aproximadamente el 27 y 30 de octubre en la estación meteorológica de la plataforma de extracción petrolífera Casablanca, son representativos de la evolución de las condiciones meteorológicas que se registran desde el 31 de octubre hasta el final de la campaña de estudio (ver Anejo 3, mapas Servei Meteorológic de Catalunya). Entonces, en base a la anterior hipótesis, la explicación al comportamiento de los flujos a lo largo del segundo periodo de la campaña de estudio sería la siguiente: bajo la acción de vientos de intensidad moderada de Ponent y Mestral se genera un flujo en las proximidades de la costa dirigido hacia mar. A medida que la corriente avanza a lo largo de la plataforma, hacia la parte más exterior, esta experimenta un giro hacia el Sur debido a la aceleración de Coriolis. La fuerza de Coriolis disminuye en intensidad en la localización más cercana a la costa, como consecuencia de la presencia de mayores fuerzas de fricción, mientras que en el emplazamiento más exterior aumenta su acción. Finalmente, en la Figura 5–37 se presentan las densidades espectrales obtenidas a partir de las series temporales de dirección de las corrientes. La primera característica que salta a la vista es la estructura de las densidades espectrales que se obtienen. Si hasta el momento, en todas las variables analizadas, se apreciaba que las mayores concentraciones de energía se encontraban en la banda de bajas frecuencias, en este caso se observa la presencia de numerosos picos con periodos que oscilan desde los 9-14 días hasta las 12 h. 5.5. EVOLUCIÓN DEL SISTEMA BAJO ALTAS CONDICIONES ENERGÉTICAS. MOVIMIENTOS GRAVITATORIOS E INFRAGRAVITATORIOS. Una vez se ha analizado el comportamiento general de la plataforma interna del delta del Ebro a lo largo de la campaña de estudio, el interés se centrará ahora en el intervalo de tiempo en que se presentan las mayores condiciones energéticas. Esto es, entre el inicio de la campaña de estudio (12:00 horas del 20 de octubre) y las 6:00 horas del 26 de octubre. La elección del anterior intervalo de tiempo se debe a que en él se aprecia una evolución completa desde un oleaje de bajo contenido energético hasta unas condiciones consideradas de temporal para la zona (Jiménez et al., 1997), así como una recuperación de las condiciones inicialmente registradas (ver Figura 5–38). En este intervalo de tiempo se analizarán primeramente parámetros relacionados con los movimientos de alta frecuencia (i. e. ondas gravitatorias) tales como energía, Urms y variables asociadas al transporte de sedimentos (< Uh

3 >). Es de esperar que la energía asociada a las altas frecuencias aumente a medida que aumente la altura de ola significante, como consecuencia que el espectro de frecuencias


75

del oleaje se compone principalmente de este tipo de ondas bajo cualquier condición energética. No obstante, gran parte del interés por conocer la energía gravitatoria reside en su posterior utilización para calcular el porcentaje de energía infragravitatoria respecto a ésta. En lo que respecta a Urms, se utiliza como indicador del rango en que se mueven las velocidades en términos absolutos, y no oscilatorios, y que se relaciona con la capacidad de movilizar y poner en suspensión el sedimento del fondo.

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


Altu

ra d

e ol

a si

gnifi

cant

e H

s (m

)

Figura 5–38. Altura de ola significante Hs (m) en la localización del TRÍPODE 1 (línea continua negra) y en la localización del TRÍPODE 2 (línea discontinua roja) registrada durante las 12:00 horas del 20 de octubre y las

6:00 horas del 26 de octubre. Por otra parte, < Uh

3 > es un parámetro que indicará la capacidad de transporte potencial, en particular, asociada a la asimetría de la onda (i.e. transporte de masa). En este caso, como se calcula a partir de la serie temporal de velocidades de los movimientos de alta frecuencia, hará referencia a la capacidad de transporte de las ondas gravitatorias y el signo dará el sentido del transporte. Por ejemplo, un alto valor negativo en la componente transversal será indicativo de una gran capacidad de transporte dirigido hacia costa, y un valor alto negativo en la componente paralela a la costa significará una gran capacidad de transporte hacia el Sur (según los ejes de referencia adoptados en el estudio). A continuación se estudiarán los movimientos infragravitatorios (i. e. 0.003 < f < 0.04 Hz), en especial cuando aparecen, contenido energético asociado, su contribución respecto a las altas frecuencias, variables asociadas al transporte de sedimentos (< Ul

3 >) y, finalmente, cual puede ser su posible origen. Al caracterizar los movimientos de baja frecuencia en la zona de estudio se debe tener en cuenta la importancia relativa de los diversos tipos de ondas infragravitatorias, es decir, la composición del campo infragravitatorio y su aportación energética sobre el total de frecuencias varía según sean las condiciones del oleaje.


76

Las ondas forzadas (bound long waves) son resultado directo del agrupamiento en paquetes del oleaje, y es de esperar, por lo tanto, que cuando mayor sea el oleaje incidente (e.g. en condiciones de temporal) mayor será la proporción de la energía del oleaje asociada a estas frecuencias frente a las ondas libres (free waves). Esto se debe a que en estas condiciones aumenta tanto el grado de agrupamiento del oleaje así como su magnitud. Si, en cambio, la situación es de baja energía incidente, la cantidad de energía infragravitatoria relacionada con el agrupamiento de las olas disminuirá, ganando importancia la contribución de las ondas libres en la banda de bajas frecuencias (Okihiro et al., 1992; Elgar et al., 1992). 5.5.1 MOVIMIENTOS DE ALTA FRECUENCIA Un primer análisis de las condiciones energéticas de las series permite ver una relación bien definida entre la altura de ola significante (energía entrante en el sistema) y la energía oscilatoria (varianza) en la componente transversal (perpendicular a la costa) registrada en los tres niveles de ambas localizaciones de estudio. En la Figura 5–39 y Figura 5–40 puede observarse el comportamiento registrado a lo largo del periodo de estudio en el emplazamiento interior y exterior, respectivamente. Así, en el nivel superior de la localización del TRÍPODE 1, la energía gravitatoria varía desde valores inferiores a los 0.025 m2/s2 para alturas de ola significantes por debajo de los 0.5 m hasta los 0.2 m2/s2 para alturas de ola significantes ligeramente superiores a los 2.1 m. En el nivel intermedio el comportamiento es prácticamente idéntico al anterior mientras que en el nivel inferior es ligeramente distinto, si bien en ambos niveles la energía disminuye respecto el nivel superior. Esto se debe al perfil de velocidades oscilatorias desarrollado a lo largo de la columna de agua. Mientras en los niveles superior e intermedio las velocidades son muy parecidas (i.e. perfil de velocidad uniforme), en el nivel inferior las velocidades experimentan una caída como consecuencia de la interacción entre el agua y el fondo. En el emplazamiento más exterior se registra el mismo comportamiento, pero la energía oscilatoria es menor respecto la localización interior como consecuencia de la mayor potencia de la columna de agua y de la menor altura de ola significante que se registra en la localización del TRÍPODE 2. Así, en el nivel superior, la energía oscila desde los 0.0125 m2/s2 para alturas de ola inferiores a los 0.5 m hasta los 0.125 m2/s2 para alturas de ola significante cercanas a los 2 m. La pauta que se observa en los niveles intermedio e inferior respecto al superior es muy similar a la del emplazamiento interior, si bien el decrecimiento energético es más acusado como consecuencia de la mayor profundidad a la que se encuentran los sensores. El comportamiento observado entre ambas variables se ajusta muy bien a una relación de tipo cuadrática, como era de esperar. La poca dispersión que se aprecia en los ajustes se debe a la homogeneidad de las condiciones del oleaje. Esto es, a lo largo del periodo de estudio se observa inicialmente un incremento de la altura de ola significante seguido de un descenso de esta, pero bajo ambas situaciones el oleaje se mantiene principalmente procedente del sector del Este, es decir, con una incidencia prácticamente perpendicular a la costa. Por otro lado, los periodos de pico registrados se mantienen prácticamente en un intervalo comprendido entre los 5 y 8.5 s, rango relativamente estrecho, hecho que hace que las características del oleaje evolucionen de forma muy similar a lo largo de este periodo.


77

y = 0.0535x2 - 0.0216x + 0.0098R2 = 0.9899

0.00E+002.50E-025.00E-027.50E-021.00E-011.25E-011.50E-011.75E-012.00E-012.25E-012.50E-01

0 0.5 1 1.5 2 2.5Altura de ola significante Hs (m)

Ener

gía

(m2 /s

2 )

y = 0.0530x2 - 0.0265x + 0.0113

R2 = 0.9929

0.00E+002.50E-025.00E-027.50E-021.00E-011.25E-011.50E-011.75E-012.00E-012.25E-012.50E-01


Ener

gía

(m2 /s

2 )

y = 0.0226x2 + 0.0171x - 0.0006R2 = 0.9559

0.00E+002.50E-025.00E-027.50E-021.00E-011.25E-011.50E-011.75E-012.00E-012.25E-012.50E-01


Ener

gía

(m2 /s

2 )

Figura 5–39. Relación entre la altura de ola significante Hs (m) y la energía gravitatoria en la componente transversal registrada en la localización del TRÍPODE 1 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00

horas del 26 de octubre. De arriba abajo: nivel superior, intermedio e inferior.

y = 0.0366x2 - 0.0157x + 0.0058R2 = 0.9894

0.00E+002.50E-025.00E-027.50E-021.00E-011.25E-011.50E-011.75E-012.00E-012.25E-012.50E-01


Ener

gía

(m2 /s

2 )

y = 0.0270x2 - 0.0073x + 0.0039R2 = 0.9799

0.00E+002.50E-025.00E-027.50E-021.00E-011.25E-011.50E-011.75E-012.00E-012.25E-012.50E-01


Ener

gía

(m2 /s

2 )

y = -0.0098x2 + 0.0385x - 0.0055R2 = 0.9023

0.00E+002.50E-025.00E-027.50E-021.00E-011.25E-011.50E-011.75E-012.00E-012.25E-012.50E-01


Ener

gía

(m2 /s

2 )

Figura 5–40. Relación entre la altura de ola significante Hs (m) y la energía gravitatoria en la componente transversal registrada en la localización del TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00

horas del 26 de octubre. De arriba abajo: nivel superior, intermedio e inferior. En la Figura 5–41 y Figura 5–42 se muestra la relación obtenida durante el periodo de estudio entre la energía oscilatoria en la componente transversal (perpendicular a la costa) y la componente longitudinal (paralela a ésta). Como puede observarse el


78

contenido energético en la componente longitudinal es muy inferior respecto la transversal. Esto, nuevamente, se debe a la escasa oblicuidad del oleaje incidente, concentrándose el mayor contenido energético en la componente transversal. En el nivel superior del emplazamiento del TRÍPODE 1, la energía oscilatoria varía entre los 0.005 y los 0.1 m2/s2 en la componente transversal y los 0.002 y 0.09 m2/s2 en la componente longitudinal. En los niveles intermedio e inferior el rango energético de ambas componentes disminuye como consecuencia de la disminución de las velocidades con la profundidad, sobretodo en el nivel inferior. En la localización más exterior los intervalos en los que se mueve la energía oscilatoria de ambas componentes son inferiores debido al mayor calado en el que se encuentra fondeado el TRÍPODE 2. En las relaciones obtenidas en los distintos niveles de ambos emplazamientos se vuelven a reflejar las condiciones del oleaje registradas en el periodo de estudio. Así, en ambos emplazamientos, el comportamiento de los niveles superior e intermedio es muy similar, observándose un descenso de la proporción de la energía en la componente longitudinal respecto a la transversal a medida que aumenta esta segunda. Este comportamiento se explica a partir de la evolución del ángulo de incidencia del oleaje a lo largo del tiempo. Esto es, en los momentos iniciales del periodo de estudio se registra un oleaje de bajo contenido energético que gira progresivamente desde el Sureste hacia el Este. Consecuentemente, para estos ángulos con una mayor componente del Sur, la proporción de energía en la componente longitudinal respecto la transversal será mayor que para aquellos oleajes con una mayor componente del Este.

0.00E+00

2.50E-02

5.00E-02

7.50E-02

1.00E-01

0.00E+00 5.00E-02 1.00E-01 1.50E-01 2.00E-01 2.50E-01

Energía componente transversal (m2/s2)

Ener

gía

com

pone

nte

long

itudi

nal (

m2 /s

2 )

0.00E+00

2.50E-02

5.00E-02

7.50E-02

1.00E-01

0.00E+00 5.00E-02 1.00E-01 1.50E-01 2.00E-01 2.50E-01


Ener

gía

com

pone

nte

long

itudi

nal (

m2 /s

2 )

0.00E+00

2.50E-02

5.00E-02

7.50E-02

1.00E-01

0.00E+00 5.00E-02 1.00E-01 1.50E-01 2.00E-01 2.50E-01


Ener

gía

com

pone

nte

long

itudi

nal (

m2 /s

2 )

Figura 5–41. Relación entre la energía gravitatoria en la componente transversal y la energía gravitatoria en

la componente longitudinal registrada en la localización del TRÍPODE 1 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. De arriba abajo: nivel superior, intermedio e inferior.


79

0.00E+00

2.50E-02

5.00E-02

7.50E-02

1.00E-01

0.00E+00 5.00E-02 1.00E-01 1.50E-01 2.00E-01 2.50E-01Energía componente transversal (m2/s2)

Ener

gía

com

pone

nte

long

itudi

nal (

m2 /s

2 )

0.00E+00

2.50E-02

5.00E-02

7.50E-02

1.00E-01


Ener

gía

com

pone

nte

long

itudi

nal (

m2 /s

2 )

0.00E+00

2.50E-02

5.00E-02

7.50E-02

1.00E-01


Ener

gía

com

pone

nte

long

itudi

nal (

m2 /s

2 )

Figura 5–42. Relación entre la energía gravitatoria en la componente transversal y la energía gravitatoria en

la componente longitudinal registrada en la localización del TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. De arriba abajo: nivel superior, intermedio e inferior.

En lo que respecta a la Urms asociada los movimientos gravitatorios, en la Figura 5–43 se muestran las evoluciones obtenidas en los niveles superiores de ambas localizaciones de estudio entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. La primera característica del registro que salta a la vista es la diferencia de valores que se obtiene entre ambos emplazamientos. Esta diferencia, igual que ocurría en los contenidos energéticos gravitatorios, se debe a la disminución de las velocidades oscilatorias a mayor profundidad y a la menor altura de ola significante que se registra en el emplazamiento más exterior. Esta diferencia entre la Urms de la localización exterior respecto la interior se sitúa, en media, entorno el 34% a lo largo de todo el periodo. Inicialmente, en el emplazamiento interior, se registran Urms superiores a 0.1 m/s que rápidamente crecen hasta los 0.3 m/s entorno las 18:00 horas del 21 de octubre. A partir de este instante se detecta un periodo, aproximadamente los 3 días siguientes, en los que Urms oscila entre los 0.3 y los 0.425 m/s para a continuación experimentar un rápido ascenso hasta los 0.575 m/s a las 9:00 horas del 24 de octubre, instante que coincide con las mayores condiciones energéticas de toda la campaña (Hs > 2.1 m). Tras este máximo se produce un descenso paulatino de Urms hasta valores similares a los del inicio del periodo de estudio. En el emplazamiento más exterior, el comportamiento es prácticamente paralelo al anterior.


80

0.00E+00

5.00E-02

1.00E-01

1.50E-01

2.00E-01

2.50E-01

3.00E-01

3.50E-01

4.00E-01

4.50E-01

5.00E-01

5.50E-01

6.00E-01

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


Urm

s (m

/s)

Figura 5–43. Urms asociada a los movimientos gravitatorios obtenida en el nivel superior del TRÍPODE 1

(línea negra continua) y del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

Representando la relación entre la altura de ola significante y la Urms asociada a los movimientos de altas frecuencias a lo largo del periodo de estudio, en la Figura 5–44 se observa una relación muy bien definida entre ambas variables, tanto en el emplazamiento del TRÍPODE 1 como en el del TRÍPODE 2. En los dos casos, se obtiene una relación de tipo lineal, registrándose mayores Urms a medida que aumenta la altura de ola significante. El comportamiento entre ambas variables indica la validez de la teoría lineal para las condiciones del oleaje registradas en este periodo.

y = 0.2614xR2 = 0.9966

y = 0.2174xR2 = 0.9942

0.00E+001.00E-012.00E-013.00E-014.00E-015.00E-016.00E-01

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Altura de ola significante Hs (m)

Urm

s (m

/s)

Figura 5–44. Relación entre Urms asociada a los movimientos gravitatorios y la altura de ola significante Hs

obtenida en el nivel superior del TRÍPODE 1 (línea negra continua) y del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

Finalmente, en la Figura 5–45 y Figura 5–46 se presentan los valores obtenidos para <Uh

3>, tanto para la componente transversal como longitudinal, en ambos emplazamientos. A partir de los valores de < Uh

3 > de la localización más interior se distinguen básicamente tres periodos: el primero de ellos comprendido entre el inicio de la campaña y aproximadamente las 12:00 horas del 21 de octubre y caracterizado por valores de


81

< Uh3 > cercanos a 0 m3/s3 en ambas componentes. Un segundo periodo, entre las

15:00 horas del 21 de octubre y las 18:00 horas del 23 de octubre, en el cual < Uh3 >

oscila entre los -1.73·10-4 m3/s3 y los 4.00·10-4 m3/s3 tanto longitudinal como transversalmente. Finalmente, entre las 21:00 horas del 23 de octubre y el final del periodo de estudio, se identifica un tercer intervalo en el que se aprecia un acusado descenso de < Uh

3 >, sobretodo en la componente transversal, alcanzándose valores cercanos a los -0.02 m3/s3, en la componente perpendicular a la costa, y los -0.0075 m3/s3, en la dirección paralela a la costa.

-2.00E-02

-1.75E-02

-1.50E-02

-1.25E-02

-1.00E-02

-7.50E-03

-5.00E-03

-2.50E-03

0.00E+00

2.50E-03

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


< U

3 > (m

3 /s3 )

Figura 5–45. < Uh

3 > asociada a los movimientos gravitatorios obtenida en el nivel superior del TRÍPODE 1 en la componente transversal (línea roja continua) y en la componente longitudinal (línea negra discontinua)

entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. En la localización más exterior, el comportamiento que se observa no está tan bien definido como en el emplazamiento del TRÍPODE 1. Este hecho nuevamente se debe a la mayor profundidad a la que se encuentra fondeado el TRÍPODE 2 y a la menor altura de ola significante que se registra en su localización. No obstante, también se distinguen intervalos de tiempo en los que se aprecia una cierta pauta en los valores de < Uh

3 >, si bien éstos no resultan tan obvios a primera vista. Así pues, entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 12:00 horas del 22 de octubre se obtienen valores cercanos a 0 m3/s3, tanto perpendicular como paralelamente a la costa. A partir de las 15:00 horas del 22 de octubre y hasta aproximadamente las 21:00 horas del 23 de octubre los valores de < Uh

3 > aumentan ligeramente y se mantienen entorno los 5·10-4 m3/s3 en la componente transversal, mientras que en la componente longitudinal continúan observándose pequeñas oscilaciones entorno al origen. A continuación, durante más o menos las siguientes 24 horas, se observa un cambio de signo en < Uh

3 > superándose ligeramente los -0.0025 m3/s3 en la componente transversal, entre las 6:00 y las 15:00 horas del 24 de octubre, y sin cambios apreciables en la componente longitudinal respecto el anterior intervalo. Finalmente, en el resto del registro, los valores de < Uh

3 > vuelven a disminuir (en valor absoluto) acercándose nuevamente a 0 m3/s3.


82

-2.00E-02

-1.75E-02

-1.50E-02

-1.25E-02

-1.00E-02

-7.50E-03

-5.00E-03

-2.50E-03

0.00E+00

2.50E-03

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


< U

3 > (m

3 /s3 )

Figura 5–46. < Uh

3 > asociada a los movimientos gravitatorios obtenida en el nivel superior del TRÍPODE 2 en la componente transversal (línea roja continua) y en la componente longitudinal (línea negra discontinua)

entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. Los anteriores comportamientos son muy coherentes con las condiciones del oleaje observadas a lo largo del periodo de estudio, sobretodo en lo que respecta a la localización del TRÍPODE 1. Efectivamente, entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre se registra la generación de un temporal de Llevant y su posterior extinción. Durante este episodio, el oleaje incide con un ángulo entorno los 90º respecto el Norte, es decir, el avance del oleaje se dirige hacia costa en la componente transversal y hacia el Sur en la componente longitudinal (según los ejes de referencia adoptados en la zona). Bajo estas condiciones, si los movimientos de alta frecuencia inducen algún tipo de transporte es de esperar que esté dirigido hacia costa (valores negativos en la componente transversal) y hacia el Sur (valores negativos en la componente longitudinal), como puede apreciarse en los resultados que se obtienen. Finalmente, para caracterizar bajo qué condiciones se registran los distintos comportamientos observados se representa la relación entre < Uh

3 > y el número de Ursell (Ur). El número de Ursell es igual a

3s

2

r dHL

=U (1)

Esta relación servirá para identificar intervalos en los que < Uh

3 > presenta un comportamiento uniforme en función de los valores de las otras variables. Así mismo, a partir de indicadores tales como d/Hs (calado/altura de ola significante), Hs/L (altura de ola significante/longitud de onda) y d/L (calado/longitud de onda) se podrá caracterizar en mayor medida bajo qué condiciones se produce un aumento o una disminución de la asimetría de la onda.


83

-2.00E-02

-1.80E-02

-1.60E-02

-1.40E-02

-1.20E-02

-1.00E-02

-8.00E-03

-6.00E-03

-4.00E-03

-2.00E-03

0.00E+000.1 1 10 100

Número de Ursell

<U3 >

(m3 /s

3 )

Figura 5–47. Relación entre < Uh

3 > y el número de Ursell obtenida en la componente transversal (línea negra discontinua) y en la componente longitudinal (línea roja continua) en el nivel superior del TRÍPODE 1

entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. En la Figura 5–47 se representa la relación entre < Uh

3 > y el número de Ursell en la localización del TRÍPODE 1, tanto en la componente transversal como longitudinal. Como puede observarse, en la localización más interior se aprecia un comportamiento bien definido en las dos componentes, produciéndose un aumento de < Uh

3 > a medida que crece el número de Ursell. No obstante, el incremento de < Uh

3 > respecto el número de Ursell no es constante sino que en función de los valores de éste el aumento de < Uh

3 > es más o menos acusado. Como puede observarse en la Figura 5–47, para números de Ursell inferiores aproximadamente a 7 < Uh

3 > se mantiene prácticamente nula. Este rango corresponde a los instantes iniciales (aproximadamente hasta las 15:00 horas del 21 de octubre) y finales de la campaña (desde las 15:00 horas del 25 de octubre) en los que se registra un oleaje de bajo contenido energético, con alturas de ola significante inferiores a los 0.7-0.9 m. En estos periodos se obtienen valores de d/Hs por encima de 7 (en algunos instantes se alcanza 25), d/L superiores a 0.15 (con un máximo cercano a 0.25) y Hs/L por debajo de 0.02. Estos valores indican que se está registrando un oleaje poco peraltado que se propaga bajo condiciones de aguas transicionales, muy lejos de rotura por calado, y que no produce transporte de masa. Si la altura de ola significante continúa creciendo, entre aproximadamente entre 0.9 y 1.5 m, se distingue una zona de transición en la que se registra un aumento (en valor absoluto) de < Uh

3 > hasta valores de 0.003 m3/s3, en la dirección perpendicular a la

costa, para valores del número de Ursell que varían entre 8 y 14. Este comportamiento corresponde a los instantes previos e inmediatamente posteriores a las condiciones consideradas como estrictamente de temporal (Hs > 1.5 m), en los que se tiene un oleaje que continúa propagándose en aguas transicionales (d/L~0.125), todavía poco


84

limitado por el fondo (5 < d/Hs < 7), más peraltado que en el anterior intervalo (0.018 < Hs/L < 0.027) y que empieza a producir cierto transporte de masa. Finalmente, para valores de Ursell por encima de 14, < Uh

3 > experimenta un rápido aumento. Este intervalo se corresponde al periodo en el que se registran alturas de ola significante por encima de 1.5 m y se caracteriza por d/Hs por debajo de 4, d/L acercándose a 0.1 y Hs/L aumentando hasta un máximo de 0.034. Con los valores de d/Hs, d/L y Hs/L que se obtienen se deduce que en todo momento el oleaje se encuentra bajo condiciones de aguas transicionales y lejos de una posible rotura por limitación por fondo. Entonces, la única manera por la que se cree que se produce cierto transporte de masa es por el progresivo peraltamiento del oleaje a medida que crece la altura de ola significante. Muestra de ello es que la única relación que presenta cierta evolución respecto los valores de < Uh

3 > es Hs/L (ver Anejo 3).

-2.00E-02

-1.80E-02

-1.60E-02

-1.40E-02

-1.20E-02

-1.00E-02

-8.00E-03

-6.00E-03

-4.00E-03

-2.00E-03

0.00E+00

2.00E-030.1 1 10 100

Número de Ursell

<U3 >

(m3 /s

3 )

Figura 5–48. Relación entre < Uh

3 > y el número de Ursell obtenida en la componente transversal (línea negra discontinua) y en la componente longitudinal (marcadores cuadrados rojos) en el nivel superior del

TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. En la Figura 5–48 se representan las anteriores relaciones obtenidas en la localización del TRÍPODE 2. A diferencia de la localización más interior, en este caso se observa una gran dispersión en las relaciones, que si bien en la componente transversal parece distinguirse cierto comportamiento parecido al anterior, en la componente longitudinal no es así. Esto se debe, básicamente, a los bajos de valores de < Uh

3 > como consecuencia de la mayor profundidad a la que se encuentra fondeado el TRÍPODE 2, a la menor altura de ola significante que se registra en el emplazamiento exterior y a la mayor concentración de energía que se produce en la componente transversal.


85

5.5.2 MOVIMIENTOS INFRAGRAVITATORIOS En lo que respecta a los movimientos infragravitatorios en las Figura 5–49, Figura 5–50 y Figura 5–51 se representa la evolución temporal del contenido energético infragravitatorio entre el emplazamiento exterior e interior en la componente transversal, así como la relación obtenida entre el contenido energético infragravitatorio en la componente perpendicular a la costa y la altura de ola significante. Como puede observarse en la Figura 5–49 se produce un aumento de la energía infragravitatoria en la componente transversal entre la localización del TRÍPODE 1 y el emplazamiento del TRÍPODE 2, pero los comportamientos registrados son muy similares en los dos casos. Así, desde el inicio de la campaña y hasta las 21:00 horas del 20 de octubre la energía infragravitatoria se mantiene prácticamente nula en ambos emplazamientos. Entre las 0:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 23 de octubre se produce un aumento progresivo de la energía infragravitatoria registrándose oscilaciones entre los 0.001 m2/s2 y los 0.0025 m2/s2 en el emplazamiento interior y los 0.0075 m2/s2 y los 0.001 m2/s2 en el emplazamiento exterior.

0.00E+00

5.00E-04

1.00E-03

1.50E-03

2.00E-03

2.50E-03

3.00E-03

3.50E-03

4.00E-03

4.50E-03

5.00E-03

5.50E-03

6.00E-03

6.50E-03

7.00E-03

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


Ener

gía

(m2 /s

2 )

Figura 5–49. Energía infragravitatoria en la componente transversal registrada en el nivel superior del

TRÍPODE 1 (línea negra continua) y en el nivel superior del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

A partir de las 9:00 horas del 23 de octubre se registra un rápido aumento de la energía infragravitatoria en ambos emplazamientos hasta alcanzarse el máximo del periodo de estudio entre las 9:00 y las 15:00 horas del 24 de octubre. Bajo estas condiciones, en la localización más cercana a la costa se alcanzan los 0.0065 m2/s2 y en la localización más exterior los 0.003 m2/s2. Finalmente, tras registrarse los mayores contenidos energéticos se produce un descenso hasta valores similares a los observados al inicio del periodo de estudio. Como ya se ha comentado anteriormente, el comportamiento registrado en ambos emplazamientos de estudio es muy similar, sobretodo en lo que se refiere a las


86

oscilaciones del contenido energético. Sin embargo, no ocurre lo mismo en lo que respecta a la evolución de la energía infragravitatoria entre las dos localizaciones. Es decir, el aumento de la energía infragravitatoria que se produce desde el emplazamiento del TRÍPODE 2 hasta el emplazamiento del TRÍPODE 1 no se mantiene constante en el tiempo. Para corroborar esta idea en la Figura 5–50 se ha representado la relación entre la energía infragravitatoria de ambos emplazamientos en la componente transversal para un mismo instante de tiempo. A partir de esta figura se han establecido tres intervalos: el primero de ellos comprendido entre los 0 y los 0.0004 m2/s2, el segundo desde los 0.0004 m2/s2 hasta los 0.003 m2/s2 y el último entre los 0.003 m2/s2 y los 0.006 m2/s2, todos ellos definidos en base a la energía infragravitatoria del TRÍPODE 1. En términos de altura de ola significante del emplazamiento del TRÍPODE 1, los anteriores intervalos corresponden aproximadamente a valores inferiores a 0.8 m, el primero, entre 0.8 y 1.5 m, el segundo, y superiores a 1.5 m, el tercero (ver Figura 5–51). Para valores inferiores a los 0.8 m (entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 12:00 horas del 21 de octubre y entre las 18 horas del 25 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre) la energía infragravitatoria en la localización del TRÍPODE 1 es, en media, de 1.73 veces la del emplazamiento del TRÍPODE 2. Entre 0.8 m y 1.5 m (entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 12:00 horas del 23 de octubre y entre las 6:00 y 18:00 horas del 25 de octubre) la relación aumenta hasta 1.85, y para valores superiores a los 1.5 m (entre las 15:00 horas del 23 de octubre y las 6:00 horas del 25 de octubre) se obtiene un factor de 2.44.

y = 37809x3 - 275.02x2 + 0.8896x - 5E-05R2 = 0.9585

0.00E+005.00E-041.00E-031.50E-032.00E-032.50E-033.00E-033.50E-034.00E-03

0.00E+00 1.00E-03 2.00E-03 3.00E-03 4.00E-03 5.00E-03 6.00E-03Energía TRÍPODE 1 (m2/s2)

Ener

gía

TRÍP

OD

E 2

(m2/

s2)

Figura 5–50. Relación entre la energía infragravitatoria en la componente transversal registrada en el nivel superior del TRÍPODE 1 y en el nivel superior del TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las

6:00 horas del 26 de octubre.

y = 2.19E-03x2 - 2.12E-03x + 6.38E-04R2 = 0.952

y = 8.32E-04x2 - 4.14E-04x + 1.30E-04R2 = 0.9480.00E+00

1.00E-032.00E-033.00E-034.00E-035.00E-036.00E-037.00E-03


Ener

gía

(m2 /s

2 )

Figura 5–51. Relación entre la altura de ola significante Hs (m) y la energía infragravitatoria en la

componente transversal registrada en la localización del TRÍPODE 1 (línea continua azul) y del TRÍPODE 2 (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

En lo que respecta a los movimientos infragravitatorios en la componente longitudinal, en las Figura 5–52, Figura 5–53 y Figura 5–54 se representa la evolución temporal del contenido energético infragravitatorio entre el emplazamiento exterior e interior, así como la relación obtenida entre el contenido energético infragravitatorio en la componente paralela a la costa y la altura de ola significante.


87

Como puede observarse en la Figura 5–52 se produce un aumento de la energía infragravitatoria en la componente longitudinal entre la localización del TRÍPODE 1 y el emplazamiento del TRÍPODE 2, como también se había constatado anteriormente en la componente transversal. Desde el inicio de la campaña y hasta las 0:00 horas del 21 de octubre la energía infragravitatoria se mantiene prácticamente nula en ambos emplazamientos, mientras que entre las 0:00 horas del 21 de octubre y las 6:00 horas del 23 de octubre se produce un aumento progresivo de la energía infragravitatoria registrándose oscilaciones entre los 0.001 m2/s2 y los 0.0025 m2/s2 en el emplazamiento interior y los 0.0005 m2/s2 y los 0.001 m2/s2 en el emplazamiento exterior.

0.00E+00

5.00E-04

1.00E-03

1.50E-03

2.00E-03

2.50E-03

3.00E-03

3.50E-03

4.00E-03

4.50E-03

5.00E-03

5.50E-03

6.00E-03

6.50E-03

7.00E-03

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


Ener

gía

(m2 /s

2 )

Figura 5–52. Energía infragravitatoria en la componente longitudinal registrada en el nivel superior del

TRÍPODE 1 (línea negra continua) y en el nivel superior del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

A partir de las 9:00 horas del 23 de octubre se registra un rápido aumento de la energía infragravitatoria en ambos emplazamientos hasta alcanzarse el máximo del periodo de estudio entre las 9:00 y las 15:00 horas del 24 de octubre, del mismo modo que ocurría en la componente transversal. Así, en la localización más cercana a la costa se alcanzan los 0.004 m2/s2 y en la localización más exterior los 0.002 m2/s2. Finalmente, tras registrarse los mayores contenidos energéticos se produce un descenso hasta valores similares a los observados al inicio del periodo de estudio.

y = -43.767x2 + 0.6751x - 3E-05R2 = 0.9431

0.00E+005.00E-041.00E-031.50E-032.00E-032.50E-033.00E-033.50E-034.00E-03

0.00E+00 5.00E-04 1.00E-03 1.50E-03 2.00E-03 2.50E-03 3.00E-03 3.50E-03 4.00E-03 4.50E-03Energía TRÍPODE 1 (m2/s2)

Ener

gía

TRÍP

OD

E 2

(m2/

s2)

Figura 5–53. Relación entre la energía infragravitatoria en la componente longitudinal registrada en el nivel superior del TRÍPODE 1 y en el nivel superior del TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las



88

De forma parecida a lo observado en la componente perpendicular a la costa, los comportamientos en ambos emplazamientos es similar pero con diferencias en lo que a la evolución del contenido energético entre ambas localizaciones se refiere. Sin embargo, la relación que se obtiene entre las energías infragravitatorias de ambas localizaciones (ver Figura 5–53) es distinta de la que se ha obtenido previamente para la componente transversal (ver Figura 5–50), es decir, no se observan cambios pronunciados en la proporción entre una y otra energía en función del nivel energético o de la altura de ola significante (ver Figura 5–54).

y = 1.05E-03x2 - 5.06E-04x + 1.90E-04R2 = 0.965

y = 3.59E-04x2 + 3.39E-04x - 9.21E-05R2 = 0.9330.00E+00

1.00E-032.00E-033.00E-034.00E-035.00E-036.00E-037.00E-03


Ener

gía

(m2 /s

2 )

Figura 5–54. Relación entre la altura de ola significante Hs (m) y la energía infragravitatoria en la

componente longitudinal registrada en la localización del TRÍPODE 1 (línea continua azul) y del TRÍPODE 2 (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

La explicación a la evolución de la energía infragravitatoria entre una y otra localización se encuentra en la dependencia cuadrática entre la energía infragravitatoria y la altura de ola significante que se ha obtenido. Esto provoca que las diferencias de altura de ola significante entre una y otra localización (ver 5.3. Características del oleaje) se reflejen cuadráticamente en la energía asociada a los movimientos de baja frecuencia. Finalmente, tras haber analizado la evolución de la energía infragravitatoria entre las distintas localizaciones de estudio, en la Figura 5–55 y Figura 5–56 se representan, respectivamente, las evoluciones del contenido energético asociado a los movimientos de baja frecuencia, tanto en la dirección perpendicular como paralela a la costa, y la relación entre la energía de ambas componentes en la localización del TRÍPODE 1. En la Figura 5–57 y Figura 5–58 se muestran las mismas variables correspondientes a la localización exterior (TRÍPODE 2). Como puede observarse, en los dos emplazamientos el contenido energético infragravitatorio es muy parecido a lo largo de todo el registro, excepto en la localización más cercana a la costa donde se registra un mayor contenido energético infragravitatorio en la componente transversal respecto a la longitudinal entre aproximadamente las 15:00 horas el 23 de octubre y las 6:00 horas del 25 de octubre, periodo que coincide con las mayores condiciones energéticas (i. e. temporal de Llevant) registradas a lo largo de toda la campaña. En este mismo intervalo, en la localización del TRÍPODE 2, parece existir un comportamiento parecido al anterior, pero no tan acusado, que en todo caso se restringiría, como máximo, entre las 0:00 horas del 24 de octubre y las 0:00 horas del 25 de octubre. Durante el resto del tiempo, se aprecian instantes en los que bien en la componente longitudinal existe más energía infragravitatoria que en la transversal o viceversa. En todo caso, las diferencias entre una y otra situación, a simple vista, no parecen ser demasiado importantes. Utilizando las relaciones entre los contenidos energéticos que se concentra en cada una de las componentes (ver Figura 5–56 y Figura 5–58), los anteriores comportamientos quedan bien definidos. Efectivamente, en la localización interior se observa como para contenidos energéticos inferiores a 0.002 m3/s3, los valores en ambas componentes se mantienen similares. Sin embargo, para energías superiores, el rango energético de la


89

componente transversal aumenta mucho más que el de la longitudinal, reduciéndose el incremento de energía infragravitatoria longitudinal respecto la transversal. El comportamiento en la localización del TRÍPODE 2 es parecido al anterior. No obstante, el rango energético en el que ambas componentes presentan valores similares se reduce hasta los 0.0015 m3/s3, quedando pocos pares de puntos en los que se reduce el incremento de energía infragravitatoria longitudinal respecto la transversal.

0.00E+00

5.00E-04

1.00E-03

1.50E-03

2.00E-03

2.50E-03

3.00E-03

3.50E-03

4.00E-03

4.50E-03

5.00E-03

5.50E-03

6.00E-03

6.50E-03

7.00E-03

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


Ener

gía

(m2 /s

2 )

Figura 5–55. Energía infragravitatoria en la componente transversal (línea negra continua) y en la

componente longitudinal (línea roja discontinua) registrada en el nivel superior del TRÍPODE 1 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

0.00E+00

1.00E-03

2.00E-03

3.00E-03

4.00E-03

5.00E-03

0.00E+00 1.00E-03 2.00E-03 3.00E-03 4.00E-03 5.00E-03 6.00E-03 7.00E-03


Ener

gía

com

pone

nte

long

itudi

nal (

m2 /s

2 )

Figura 5–56. Relación entre la energía infragravitatoria en la componente transversal y la energía infragravitatoria en la componente longitudinal registrada en el nivel superior de la localización del

TRÍPODE 1 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. En estos comportamientos, al igual que ocurría con el contenido energético asociado a los movimientos gravitatorios, nuevamente se reflejan las condiciones del oleaje registrado. Esto es, en los momentos iniciales del periodo de estudio se registra un oleaje de bajo contenido energético que gira progresivamente desde el Sureste hacia el Este. Consecuentemente, para estos ángulos con una mayor componente del Sur, la proporción de energía en la componente longitudinal respecto la transversal será mayor que para aquellos oleajes con una mayor componente del Este.


90

0.00E+00

5.00E-04

1.00E-03

1.50E-03

2.00E-03

2.50E-03

3.00E-03

3.50E-03

4.00E-03

4.50E-03

5.00E-03

5.50E-03

6.00E-03

6.50E-03

7.00E-03

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


Ener

gía

(m2 /s

2 )

Figura 5–57. Energía infragravitatoria en la componente transversal (línea negra continua) y en la

componente longitudinal (línea roja discontinua) registrada en el nivel superior del TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

0.00E+00

1.00E-03

2.00E-03

3.00E-03

4.00E-03

5.00E-03

0.00E+00 1.00E-03 2.00E-03 3.00E-03 4.00E-03 5.00E-03 6.00E-03 7.00E-03Energía componente transversal (m2/s2)

Ener

gía

com

pone

nte

long

itudi

nal (

m2 /s

2 )

Figura 5–58. Relación entre la energía infragravitatoria en la componente transversal y la energía infragravitatoria en la componente longitudinal registrada en el nivel superior de la localización del

TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. Para tener una mejor apreciación de la proporción de energía infragravitatoria entre las dos componentes, en la Figura 5–59 se muestran los porcentajes de la concentración energética de baja frecuencia en la componente longitudinal respecto la transversal obtenida en cada una de las localizaciones. Inicialmente, se registran fuertes oscilaciones en los porcentajes con valores que se mueven desde un 170% (en ambas localizaciones), justo al inicio de la campaña, hasta un 60% a las 0:00 horas del 21 de octubre en la localización interior. No obstante, estos valores se obtienen con valores de la energía infragravitatoria muy pequeños, con lo que los porcentajes que se obtienen no son representativos. Seguidamente se distingue un intervalo (entre las 12:00 horas del 21 de octubre y las 9:00 horas del 23 de octubre) en el que se aprecian variaciones entorno el 100% en el emplazamiento del TRÍPODE 1, mientras que en la localización exterior se produce un fuerte incremento del porcentaje (hasta un 150% a las 9:00 horas del 22 de octubre).


91

Desde aproximadamente las 9:00 horas del 23 de octubre se registra un continuo descenso del porcentaje hasta aproximadamente las 0:00 horas del 24 de octubre, momento a partir del cual parece estabilizarse alrededor del 65% en la localización interior y el 85% en la localización exterior. Esta situación se mantiene hasta más o menos las 9:00 horas del 25 de octubre, instante en que los porcentajes de ambas localizaciones vuelven a recuperarse hasta situarse nuevamente por encima del 100%. En lo que respecta a la relación entre la energía gravitatoria e infragravitatoria, en la Figura 5–60 a Figura 5–63 se representan las relaciones que se han obtenido para cada componente en cada una de las localizaciones de estudio. En ambas localizaciones, tanto en la componente transversal como longitudinal, se observa que a mayor contenido energético gravitatorio mayor contenido energético infragravitatorio, con valores promedio entorno el 2% en la componente transversal y el 3%, en el emplazamiento interior, y el 3.4%, en el emplazamiento exterior, en la componente longitudinal.

0

10

2030

40

5060

7080

90100

110

120130

140

150

160170180

190200

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


Porc

enta

je (%

)

Figura 5–59. Porcentaje (%) de la energía infragravitatoria en la componente longitudinal respecto la energía

infragravitatoria de la componente transversal en el nivel superior de la localización del TRÍPODE 1 (línea negra continua) y del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las

6:00 horas del 26 de octubre. En todos los casos se ha observado un comportamiento bien definido entre ambas energías, obteniéndose los coeficientes de determinación más altos para ajustes de tipo cuadrático con valores que oscilan entre 0.94 y 0.97. Estos ajustes junto con los obtenidos anteriormente entre la altura de ola significante y la energía infragravitatoria (también de tipo cuadrático) indican el posible mecanismo de generación de la energía de baja frecuencia (i. e. 0.003 < f < 0.04 Hz). Esto es, la energía infragravitatoria se generaría como consecuencia de la grupicidad del oleaje (alternancia entre paquetes de olas altas y bajas), la cual se acentúa a medida que aumentan las condiciones


92

energéticas del oleaje. No obstante, la discusión sobre el hipotético origen de la energía infragravitatoria se aborda en profundidad en el siguiente apartado.

y = 0.0610x2 + 0.0182xR2 = 0.9618

0.00E+001.00E-032.00E-033.00E-034.00E-035.00E-036.00E-037.00E-03

0.00E+00 5.00E-02 1.00E-01 1.50E-01 2.00E-01 2.50E-01Energía gravitatoria (m2/s2)

Ener

gía

infr

agra

vita

toria

(m2 /s

2 )

Figura 5–60. Relación entre la energía infragravitatoria y la energía gravitatoria en la componente transversal registrada en el nivel superior de la localización del TRÍPODE 1 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las


y = 0.185x2 + 0.0194x + 0.0001R2 = 0.9386

0.00E+001.00E-032.00E-033.00E-034.00E-035.00E-036.00E-037.00E-03


Ener

gía

infr

agra

vita

toria

(m2 /s

2 )

Figura 5–61. Relación entre la energía infragravitatoria y la energía gravitatoria en la componente longitudinal registrada en el nivel superior de la localización del TRÍPODE 1 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las


y = 0.0271x2 + 0.019x + 2E-05R2 = 0.9544

0.00E+001.00E-032.00E-033.00E-034.00E-035.00E-036.00E-037.00E-03


Ener

gía

infr

agra

vita

toria

(m2 /s

2 )

Figura 5–62. Relación entre la energía infragravitatoria y la energía gravitatoria en la componente transversal registrada en el nivel superior de la localización del TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las


y = -0.0412x2 + 0.0323x - 3E-05R2 = 0.937

0.00E+001.00E-032.00E-033.00E-034.00E-035.00E-036.00E-037.00E-03


Ener

gía

infr

agra

vita

toria

(m2 /s

2 )

Figura 5–63. Relación entre la energía infragravitatoria y la energía gravitatoria en la componente longitudinal registrada en el nivel superior de la localización del TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las

6:00 horas del 26 de octubre. En lo que respecta a la Urms asociada los movimientos infragravitatorios, en la Figura 5–64 se muestran las evoluciones temporales obtenidas en ambas localizaciones de estudio entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. La primera característica del registro que salta a la vista es la diferencia de valores que se obtiene entre ambos emplazamientos. Esta diferencia, igual que ocurría en los movimientos gravitatorios, se debe a la disminución de las velocidades oscilatorias como


93

consecuencia de la mayor profundidad a la que se encuentra fondeado el TRÍPODE 2 y a menor altura de ola significante que se registra en su localización. Esta diferencia entre la Urms de la localización exterior respecto la interior se sitúa, en media, entorno el 33% a lo largo de todo el periodo. Inicialmente, en el emplazamiento interior, se registran Urms superiores a 0.01 m/s que rápidamente crecen hasta los 0.03 m/s entorno las 18:00 horas del 21 de octubre. A partir de este instante se detecta un periodo, aproximadamente los 3 días siguientes, en los que Urms oscila entre los 0.04 y los 0.06 m/s para a continuación experimentar un rápido ascenso hasta los 0.085 m/s a las 9:00 horas del 24 de octubre, instante que coincide con las mayores alturas de ola significante de toda la campaña. Tras este máximo se produce un descenso paulatino de Urms hasta valores similares a los del inicio del periodo de estudio. Representando la relación entre la altura de ola significante y la Urms asociada a los movimientos de bajas frecuencias a lo largo del periodo de estudio, en la Figura 5–65 se observa una relación muy bien definida entre ambas variables, tanto en el emplazamiento del TRÍPODE 1 como en el del TRÍPODE 2. En los dos casos, se obtiene una relación de tipo lineal, registrándose mayores Urms a medida que crece la altura de ola significante, como también ocurría con los movimientos de alta frecuencia. En relación con los movimientos de alta frecuencias, la Urms asociada a los movimientos infragravitatorios es, en promedio, del orden de un 14% de la Urms asociada a los movimientos gravitatorios. Por lo tanto, si la Urms se asocia a la capacidad de la onda para movilizar y poner en suspensión el sedimento del fondo, es de esperar que la contribución de los movimientos infragravitatorios sea despreciable dejando esta función a las ondas gravitatorias.

0.00E+00

1.00E-02

2.00E-02

3.00E-02

4.00E-02

5.00E-02

6.00E-02

7.00E-02

8.00E-02

9.00E-02

1.00E-01

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


Urm

s (m

/s)

Figura 5–64. Urms asociada a los movimientos infragravitatorios obtenida en el nivel superior del TRÍPODE 1 (línea negra continua) y del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las



94

y = 0.0352xR2 = 0.9409

y = 0.0293xR2 = 0.8857

0.00E+00

2.00E-02

4.00E-02

6.00E-02

8.00E-02

1.00E-01

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50Altura de ola significante Hs (m)

Urm

s (m

/s)

Figura 5–65. Relación entre Urms asociada a los movimientos infragravitatorios y la altura de ola significante

Hs obtenida en la localización del TRÍPODE 1 (línea negra continua) y del TRÍPODE 2 (línea roja discontinua) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

Por último, en las Figura 5–66 y Figura 5–67 se presentan los valores obtenidos para < Ul

3 >, tanto en la componente transversal como longitudinal, en el emplazamiento del TRÍPODE 1 y en el emplazamiento del TRÍPODE 2, respectivamente. Adicionalmente, en las Figura 5–68 y Figura 5–69 se ha representado la evolución de < Ul

3 > a lo largo del periodo de estudio en función del número de Ursell. En la localización más cercana a la costa, inicialmente se aprecian valores muy bajos (prácticamente nulos) en las dos direcciones, tanto positivos como negativos, hasta aproximadamente las 12:00 horas del 21 de octubre. Este periodo coincide con el observado anteriormente en los movimientos gravitatorios, en el que para alturas de ola significante por debajo de 0.7-0.9 m y números de Ursell inferiores a 7 la asimetría asociada a estos movimientos también es nula (ver Figura 5–47 y Figura 5–68).

-1.25E-04

-1.00E-04

-7.50E-05

-5.00E-05

-2.50E-05

0.00E+00

2.50E-05

5.00E-05

7.50E-05

1.00E-04

1.25E-04

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


< U

3 > (m

3 /s3 )

Figura 5–66. < Ul

3 > asociada a los movimientos infragravitatorios obtenida en el nivel superior del TRÍPODE 1 en la componente transversal (línea roja continua) y en la componente longitudinal (línea negra

discontinua) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. A partir de las 15:00 horas del 21 de octubre y hasta aproximadamente las 15:00 horas del 23 de octubre se produce un ligero aumento en los valores de < Ul

3 > en la


95

componente perpendicular a la costa, si bien en un principio alcanza valores negativos entorno los -1.25·10-5 m3/s3, que oscilan entre 0 y 2.5·10-5 m3/s3. En la componente longitudinal, los valores varían entorno al origen alternándose tanto valores positivos como negativos por debajo de 1.25·10-5 m3/s3 en valor absoluto. Estos valores se registran bajo un oleaje incidente del Este con alturas de ola significante que van desde los 0.7-0.9 m hasta aproximadamente 1.5 m y números de Ursell entre 8 y 14 (ver Figura 5–68). Así pues, en la dirección perpendicular a la costa se observa un transporte de masa asociado a los movimientos de bajas frecuencias principalmente dirigido hacia mar mientras que, para la misma componente, las ondas gravitatorias inducen un transporte de masa dirigido hacia la costa. Por otra parte, en la componente longitudinal, no se aprecia un signo bien definido en el transporte de masa asociado a los movimientos de baja frecuencia, al contrario de lo que ocurre con los movimientos gravitatorios, los cuales producen un transporte de masa dirigido hacia el Sur. A partir de las 18:00 horas del 23 de octubre, en la componente transversal, se registra un acusado aumento de los valores de < Ul

3 >, con valores por encima de los 6.5·10-5 m3/s3 y un máximo próximo a los 1·10-4 m3/s3, que se mantiene hasta las 3:00 horas del 25 de octubre, momento a partir del cual se produce un descenso progresivo de los valores de < Ul

3 >. Los valores del número de Ursell en este intervalo aumentan por encima de 14 hasta exceder ligeramente 21.

-1.25E-04

-1.00E-04

-7.50E-05

-5.00E-05

-2.50E-05

0.00E+00

2.50E-05

5.00E-05

7.50E-05

1.00E-04

1.25E-04

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


< U

3 > (m

3 /s3 )

Figura 5–67. < Ul

3 > asociada a los movimientos infragravitatorios obtenida en el nivel superior del TRÍPODE 2 en la componente transversal (línea roja continua) y en la componente longitudinal (línea negra

discontinua) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. En la componente longitudinal, el comportamiento observado es similar al de la componente transversal, registrándose un continuo aumento de < Ul

3 >. Sin embargo, tras alcanzarse un valor cercano a los 4·10-5 m3/s3 entorno las 9:00 horas del 24 de octubre se produce una brusca caída por debajo de los -5·10-5 m3/s3. Este cambio de


96

signo se mantiene hasta cerca de las 3:00 horas del 25 de octubre, instante en el que se vuelven a tener valores similares, en signo y magnitud, a los anteriores a la caída. Desde este momento y hasta el final del periodo de estudio se produce un descenso de < Ul

3 > registrándose nuevamente valores muy bajos que oscilan entorno al origen. Por lo tanto, en el periodo en el que se registran las mayores condiciones energéticas de la campaña (Hs > 1.5 m), en la componente transversal se observa, por un lado, un flujo de masa asociado a las ondas infragravitatorias dirigido hacia mar y, por otro lado, un transporte de masa dirigido hacia costa inducido por las ondas gravitatorias. Este hecho resulta muy importante a efectos del transporte de sedimentos. Esto es, en base a los valores de Urms asociados a los movimientos gravitatorios e infragravitatorios se ha establecido que la capacidad de movilizar y poner en suspensión el sedimento del fondo se debe principalmente a las ondas de alta frecuencia. Si esto es así, bajo condiciones de temporal es de esperar que aumenten considerablemente las concentraciones de sedimento en suspensión. Entonces, la importancia de los movimientos infragravitatorios se encuentra en que inducen un transporte de masa en sentido contrario al del oleaje, con lo que parte del sedimento movilizado se está transportando hacia aguas más profundas. No obstante, mientras el anterior comportamiento queda bien definido en la componente transversal, en la dirección paralela a la costa se produce un marcado cambio de signo en la asimetría de la onda. Si bien, en un principio, < Ul

3 > aumenta a medida que tanto la altura de ola significante como la energía infragravitatoria empiezan a crecer (ver Figura 5–68), a partir de un cierto instante se invierte el sentido en el transporte de masa asociado a los movimientos infragravitatorios, produciéndose un transporte de masa dirigido hacia la costa tanto para los movimientos de alta y baja frecuencia.

-1.25E-04

-1.00E-04

-7.50E-05

-5.00E-05

-2.50E-05

0.00E+00

2.50E-05

5.00E-05

7.50E-05

1.00E-04

1.25E-04

0.1 1 10 100

Número de Ursell

<U3 >

(m3 /s

3 )

Figura 5–68. Relación entre < Ul

3 > y el número de Ursell obtenida en la componente transversal (línea negra continua) y en la componente longitudinal (línea roja discontinua) en el nivel superior del TRÍPODE 1 entre las

12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.


97

Así pues, los resultados obtenidos en relación a < Ul3 > nuevamente nos indican la

posible procedencia de la energía infragravitatoria que se está generando en la zona. Efectivamente, adoptando la anterior hipótesis de generación de la energía infragravitatoria como consecuencia de la grupicidad del oleaje, en base a las relaciones observadas entre la altura de ola significante y la energía gravitatoria con la energía infragravitatoria, asociado a los grupos de olas altas se encontraría el seno de la onda infragravitatoria y asociado a los paquetes de olas más pequeñas se hallaría la cresta de la onda de baja frecuencia. Bajo el seno de la onda infragravitatoria las partículas de agua experimentarían un desplazamiento en sentido opuesto al de propagación de las olas, y bajo la cresta en el mismo sentido de propagación del oleaje. Dado que la magnitud del seno es mayor que la de la cresta, consecuentemente, el sentido del transporte de masa inducido bajo la onda infragravitatoria sería contrario al del avance del oleaje. Este comportamiento es el que se ha registrado de forma bastante clara en la dirección perpendicular a la costa de la localización más interior. Sin embargo, tanto en la dirección paralela a la costa de esta localización así como en las dos componentes del emplazamiento más exterior, el anterior comportamiento bien se produce intermitentemente bien no se aprecia. Así es, en la componente longitudinal del emplazamiento del TRÍPODE 1, a partir de cierto instante, se observa un transporte de masa dirigido hacia el Norte cuando el oleaje se propaga, aproximadamente, hacia el Oeste. No obstante, a medida que las condiciones energéticas aumentan, de forma brusca, tanto el transporte de masa asociado a los movimientos de alta frecuencia como el asociado a los de baja frecuencia se dirigen hacia el Sur. En lo que respecta a la localización más exterior (TRÍPODE 2), como puede observarse en la Figura 5–67 la evolución de < Ul

3 > presenta continuas oscilaciones, tanto positivas como negativas, que no acaban de definir una pauta. En la Figura 5–69 las relaciones entre < Ul

3 > y el número de Ursell que se obtienen reflejan las anteriores condiciones.

-1.25E-04

-1.00E-04

-7.50E-05

-5.00E-05

-2.50E-05

0.00E+00

2.50E-05

5.00E-05

7.50E-05

1.00E-04

1.25E-04

0.1 1 10 100Número de Ursell

<U3 >

(m3 /s

3 )

Figura 5–69. Relación entre < Ul

3 > y el número de Ursell obtenida en la componente transversal (marcadores rombos negros) y en la componente longitudinal (marcadores cuadrados rojos) en el nivel

superior del TRÍPODE 2 entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.


98

La explicación de este comportamiento poco definido en la localización exterior, nuevamente se encuentra en la mayor profundidad a la que se encuentra fondeado el TRÍPODE 2 y la altura de ola significante que se registra en el emplazamiento exterior. Es decir, dada la amplitud de los movimientos infragravitatorios en el emplazamiento exterior y la potencia de la columna de agua que se tiene, las velocidades que inducen cerca del fondo son suficientemente pequeñas como para no acabar de definir de manera precisa un transporte de masa. 5.5.2.1. POSIBLES ORÍGENES Con una actividad intensa del oleaje, es de esperar que la generación de ondas forzadas (i.e. asociadas al agrupamiento del oleaje) también sea importante y su presencia sea dominante en la zona de bajas frecuencias (Elgar et. al., 1992). En el caso que nos ocupa, la banda de frecuencias que se analizado ha sido la comprendida entre 0.003 < f < 0.04 Hz (i.e. periodos entre los 25 y 300 s). Si el origen de la energía infragravitatoria se encuentra principalmente en la grupicidad del oleaje es de esperar periodos de pico (i.e. frecuencia con mayor valor de la densidad espectral y entorno la que se concentra la mayor cantidad de energía) cercanos al límite inferior del anterior intervalo. Y en efecto, como puede observarse en la Figura 5–70 los periodos de pico obtenidos asociados a la banda de frecuencias analizada se mueven entre los 27 y los 48 s. Estos periodos, nuevamente, indicarían la grupicidad del oleaje como el origen más probable de la energía infragravitatoria que se está detectando. En los intervalos de tiempo en los que no se representa un periodo se debe a que no ha sido posible definir una frecuencia de pico en la banda de análisis. En estos casos, no obstante, se registra cierto contenido energético infragravitatorio aunque estos son de los más bajos del periodo de estudio y se detectan cuando el oleaje incidente presenta alturas de ola significante por debajo de los 0.5-0.6 m.

010203040506070

1020

12

1020

18

1021

00

1021

06

1021

12

1021

18

1022

00

1022

06

1022

12

1022

18

1023

00

1023

06

1023

12

1023

18

1024

00

1024

06

1024

12

1024

18

1025

00

1025

06

1025

12

1025

18

1026

00

1026

06


Perio

do (s

)

Figura 5–70. Periodo de pico asociado a los movimientos infragravitatorios para 0.003 < f <0.04 Hz registrado

entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. Valores obtenidos a partir de la componente transversal del nivel 3 del TRÍPODE 1.

Adicionalmente, aceptando de antemano la grupicidad del oleaje como origen de la energía infragravitatoria, los periodos que se obtienen están caracterizando, de alguna manera, la energía infragravitatoria generada bajo un escenario específico en la plataforma interna del delta del Ebro, es decir, durante la generación y extinción de un temporal de Llevant. Por otro lado, otra característica típica de las ondas forzadas que también se ha obtenido a partir de los datos experimentales es que la proporción de energía infragravitatoria respecto la energía gravitatoria se mantiene relativamente constante aún con niveles


99

dispares de energía incidente, lo que también indica una relación entre los dos tipos de energía (ver Figura 5–73 y Figura 5–74). En relación con el transporte de sedimentos, en el apartado 5.5.2. Movimientos infragravitatorios ya se había expuesto, sobretodo en base a los resultados obtenidos en el emplazamiento del TRÍPODE 1, la grupicidad del oleaje como posible origen de la energía infragravitatoria. Esta hipótesis se basaba en el hecho de detectarse un transporte de masa asociado a los movimientos de baja frecuencia en sentido opuesto al de los movimientos gravitatorios (ver Figura 5–45 y Figura 5–66). Este comportamiento es el que predice uno de los modelos más simples desarrollados para explicar los movimientos infragravitatorios en la plataforma interna como oscilaciones forzadas a partir de la grupicidad de oleaje generado por la acción del viento (ver 2.3.5 Ondas infragravitatorias). Según Longuet-Higgins y Stewart (1962), en teoría, la oscilación forzada infragravitatoria depende del tensor de radiación y éste a su vez del cuadrado de las olas, lo que resulta en una dependencia cuadrática entre la energía asociada a los movimientos de alta frecuencia (gravitatorios) y la energía asociada a los de baja frecuencia (infragravitatorios). Adicionalmente, la oscilación de baja frecuencia es inversamente proporcional a la profundidad en la que se encuentra y al cuadrado de la celeridad de grupo, que a su vez depende del periodo del oleaje y también del calado. Entonces, si el origen de la energía infragravitatoria se encuentra en la alternancia entre paquetes de olas altas y bajas, la relación entre la energía infragravitatoria y la altura de ola significante así como con la energía gravitatoria debería ser de tipo cuadrático. Y en efecto, en el apartado 5.5.1 Movimientos gravitatorios, en las Figura 5–51 y Figura 5–54 se ha obtenido una relación de tipo cuadrático entre la energía infragravitatoria y la altura de ola significante, en ambos emplazamientos de estudio y tanto en la componente transversal como en la longitudinal. De manera análoga, en las Figura 5–60 a Figura 5–63 se ha obtenido una relación cuadrática entre la energía infragravitatoria y la gravitatoria en las dos componentes de los niveles superiores de ambas localizaciones de estudio. En todos estos ajustes se han obtenidos coeficientes de determinación muy altos, que grosso modo, se encuentran entorno 0.94 y 0.96. Por lo tanto, hasta el momento todo parece indicar que el origen de la energía infragravitatoria se encuentra en la grupicidad del oleaje. Para acabar de confirmar esta hipótesis sólo quedaría realizar una última comprobación. Adoptando el modelo de Longuet-Higgins y Stewart (1962), si la onda larga es en efecto una onda forzada, el coeficiente de correlación lineal entre la envolvente de la velocidad gravitatoria y la serie de velocidad infragravitatoria para un desfase de cero segundos debería ser mucho más elevado que para cualquier otro desfase. Efectivamente, en todos los casos se aprecia que para un desfase igual a 0 s (a lo máximo 1 s) se alcanza el máximo valor del coeficiente de correlación entre ambas series (ver Anejo 5), hecho que corrobora que la energía infragravitatoria que se detecta tenga su origen en la grupicidad del oleaje y se hable de ondas forzadas. En las Figura 5–71 y Figura 5–72 se presentan los máximos coeficientes de correlación obtenidos en las dos componentes de la localización interior y exterior, respectivamente, entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre. Como puede observarse en estas figuras, las mayores correlaciones se obtienen en la dirección perpendicular a la costa. La causa principal de obtener unos valores mayores del coeficiente de correlación en la dirección perpendicular a la costa se debe a que la dirección de propagación del oleaje se acerca en mayor medida a la dirección del eje X (perpendicular a la costa) del sistema de referencia adoptado.


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ón (m

2 /s2 )

Figura 5–71. Coeficientes de correlación obtenidos en el nivel superior del TRÍPODE 1 entre la envolvente de los movimientos gravitatorios y las velocidades infragravitatorias en la componente transversal (línea continua negra) y la componente longitudinal (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00

horas del 26 de octubre.

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0.05

0.10

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00

1026

06


Coe

ficie

nte

de c

orre

laci

ón (m

2 /s2 )

Figura 5–72. Coeficientes de correlación obtenidos en el nivel superior del TRÍPODE 2 entre la envolvente de los movimientos gravitatorios y las velocidades infragravitatorias en la componente transversal (línea continua negra) y la componente longitudinal (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 20 de octubre y las 6:00

horas del 26 de octubre.


101

Si una de las direcciones del sistema de referencia coincidiera con la dirección de propagación del oleaje se obtendrían valores mucho mayores (Masselink, 1995). No obstante, si se adoptara esta metodología se perdería la información sobre la distribución y comportamiento de la energía infragravitatoria en la dirección perpendicular y paralela a la costa. En la componente transversal los coeficientes de correlación oscilan desde aproximadamente los 0.05 hasta 0.55. Sin embargo, en la componente longitudinal, los valores se mantienen entorno 0.12 en la localización del TRÍPODE 1, con valores mínimos cercanos a 0.05 y máximos entorno 0.3, y 0.25 en el emplazamiento del TRÍPODE 2, con valores mínimos cercanos a 0.05 y máximos entorno 0.35. En concreto, en la localización del TRÍPODE 1 (la más cercana a la costa) se registra un primer periodo, entre el inicio de la campaña de estudio y las 6:00 horas del 21 de octubre, en el que el coeficiente de correlación en la componente transversal desciende desde un valor ligeramente superior a 0.4 hasta cerca de 0.05, mientras que en la componente longitudinal los valores de mantienen entorno 0.07. Este descenso se obtiene cuando se registran oleajes de bajo contenido energético con alturas de ola significante inferiores a 0.6 m. Además, cabe resaltar que este intervalo de tiempo se corresponde con aquel detectado anteriormente en el que no se ha podido definir un periodo de pico asociado a la energía infragravitatoria. Desde las 9:00 horas del 21 de octubre se produce una importante recuperación en los valores del coeficiente de correlación, que en este caso se mantienen oscilando entre aproximadamente 0.25 y 0.4 en la dirección perpendicular a la costa y entorno 0.15 en la dirección paralela durante los 2 siguientes días, al mismo tiempo se observan alturas de ola significante que oscilan entre 1 y 1.5 m. Finalmente, en el periodo en el que se registran las condiciones del oleaje consideradas como de temporal (Hs > 1.5 m) (Jiménez et al., 1997), los coeficientes de correlación aumentan ligeramente respecto el anterior intervalo de tiempo, registrándose los máximos valores de todo el periodo de estudio en la componente transversal de la localización más próxima a la costa (por encima de 0.5), mientras que en la componente longitudinal se mantiene alrededor de 0.15. En lo que respecta a la localización exterior (TRÍPODE 2) el comportamiento es muy similar al de la localización interior, si bien, en general, los valores obtenidos son superiores a los anteriores. En particular, cuando en la dirección perpendicular a la costa de la localización interior se registran valores cercanos a 0.4 (entre las 9:00 horas del 21 de octubre y aproximadamente las 12:00 horas del 23 de octubre), en la localización exterior se superan los 0.5. Además, mientras que el máximo en la localización interior es del orden de 0.5, en la localización exterior supera los 0.55. En la componente longitudinal es donde se observan las mayores diferencias entre una y otra localización. Efectivamente, mientras en la localización interior los valores del coeficiente de correlación se mantienen entorno 0.15, en el emplazamiento más alejado de la costa se observa cierta tendencia al alza a medida que aumentan las condiciones energéticas. Así pues, los coeficientes de correlación entre la envolvente de la velocidad gravitatoria y la serie de velocidad infragravitatoria corroboran definitivamente la hipótesis de la grupicidad del oleaje como origen de la energía infragravitatoria detectada en la banda de frecuencias de 0.003 < f < 0.04 Hz. Sin embargo, con la existencia de sólo ondas forzadas cabría esperar valores del coeficiente de correlación mayores. En teoría,


102

adoptando como válido el modelo simplificado propuesto por Longuet-Higgins y Stewart, debería ser igual a 1. En otros trabajos (Huntley y Kim, 1984; Ruessink, 1998) los valores de la correlación, para un desfase de 0 s, se han encontrado mayoritariamente entre 0.4 y 0.6, en el mejor de los casos, y también entre 0.2 y 0.4, mientras que en nuestro caso los valores oscilan entre 0.4 y 0.55 bajo unas condiciones del oleaje consideradas como de temporal. La causa principal de obtener unos valores más bajos a los que cabría esperar se encuentra, como ya se había comentado anteriormente, fundamentalmente en las direcciones escogidas para el estudio, pues ninguna de ellas coincide exactamente con la dirección de propagación del oleaje. De alguna forma el valor del coeficiente de correlación se reparte entre las dos direcciones. Aún teniendo este fenómeno en cuenta, los valores no son tan altos como para asumir una importancia total de las ondas forzadas en la banda de frecuencias analizada. Con una dependencia tan clara como la que se ha obtenido entre la energía infragravitatoria y la energía entrante en el sistema, seguramente sea la existencia de cierta cantidad de energía infragravitatoria con un origen distinto a la grupicidad del oleaje la que provoque la disminución del coeficiente de correlación entre los dos tipos de movimientos. Esta idea no sólo se basa en las correlaciones obtenidas, sino que ciertos resultados obtenidos en anteriores apartados hacen que esta hipótesis adquiera consistencia. Estos aspectos se enumeran a continuación: 1. El contenido energético infragravitatorio resulta ser, en general, muy parecido en

ambas componentes. Sólo cuando se registran las condiciones energéticas más elevadas (i.e. condiciones de temporal) el contenido energético infragravitatorio en la dirección perpendicular a la costa se encuentra claramente por encima del que se concentra en la dirección paralela (ver Figura 5–59). Si se acepta que la energía infragravitatoria depende de la energía gravitatoria incidente, entonces debería esperarse un mayor contenido energético de baja frecuencia en la componente transversal como consecuencia de la dirección de avance del oleaje. Esto indica la presencia de otra fuente de energía infragravitatoria distinta de la grupicidad del oleaje que está generando cierta cantidad de energía infragravitatoria adicional en la componente longitudinal.

2. En relación con el transporte de masa asociado a los movimientos infragravitatorios,

en la componente longitudinal de la localización interior se registra un brusco cambio de signo en los valores de < Ul

3 > (ver Figura 5–66), que entra en contradicción con el comportamiento que debería esperarse en el caso de existir únicamente ondas forzadas en la banda de bajas frecuencias. Sin embargo, los valores de < Ul

3 > en la componente transversal son coherentes con el comportamiento teórico de las ondas forzadas (ver 5.5.2. Movimientos infragravitatorios).

3. Los coeficientes de correlación entre la envolvente de la velocidad gravitatoria y la

serie de velocidad infragravitatoria son superiores, tanto en la componente longitudinal como transversal, en la localización más alejada de la costa (TRÍPODE 2) que en la que se encuentra más próxima a ella (TRÍPODE 1) (ver Figura 5–71 y Figura 5–72).

Adicionalmente, además de los anteriores aspectos, en las Figura 5–73 y Figura 5–74 se presentan la evolución de los porcentajes entre la energía infragravitatoria y la gravitatoria calculados en la localización interior y exterior, respectivamente, para cada una de las componentes.


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Porc

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je (%

)

Figura 5–73. Porcentajes de la energía infragravitatoria respecto la energía gravitatoria obtenida

en el nivel superior del emplazamiento del TRÍPODE 1 en la componente transversal (línea continua negra) y la componente longitudinal (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 20

de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.

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12

1025

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1026

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Porc

enta

je (%

)

Figura 5–74. Porcentajes de la energía infragravitatoria respecto la energía gravitatoria obtenida

en el emplazamiento en el nivel superior del TRÍPODE 2 en la componente transversal (línea continua negra) y la componente longitudinal (línea discontinua roja) entre las 12:00 horas del 20

de octubre y las 6:00 horas del 26 de octubre.


104

Como puede observarse en estas figuras los mayores porcentajes entre la energía infragravitatoria y la gravitatoria se obtienen en las componentes longitudinales (paralelas a la costa) de ambas localizaciones de estudio. En promedio, se obtiene un 2% en la componente transversal de ambas localizaciones de estudio y el 3%, en el emplazamiento interior, y el 3.4%, en el emplazamiento exterior, en la componente longitudinal. En los valores obtenidos resalta que durante aproximadamente las primeras 24 horas de la campaña se registran porcentajes en la componente longitudinal de ambos trípodes que se apartan sensiblemente de los valores promedio, y en la componente transversal los valores que se obtienen son de los más pequeños de todo el periodo de estudio. Los valores que se obtienen en la componente longitudinal se encuentran condicionados por los bajos contenidos energéticos que se registran en este periodo, lo que se traduce en unos porcentajes muy elevados que pierden representatividad respecto al resto. Si se eliminan estos valores para nuevamente calcular los valores promedio de los porcentajes, entonces se obtiene que en la dirección perpendicular a la costa el porcentaje se mantiene en el 2% en la localización exterior y aumenta hasta 2.2% en la interior, mientras que en la componente longitudinal la media aumenta hasta 3.2% en la localización más cercana a la costa (TRÍPODE 1) y desciende a 2.8% en la localización más alejada de la costa (TRÍPODE 2). Si con estos porcentajes promedio se calcula el cociente entre los porcentajes de cada componente para cada una de las localizaciones de estudio, el resultado que se obtiene es que la proporción de energía infragravitatoria respecto la gravitatoria en la componente longitudinal es del orden de un 45% superior respecto la componente transversal en el emplazamiento interior y del orden del 40% en la localización exterior. Por lo tanto, de los anteriores aspectos se desprenden suficientes indicios como para pensar que parte de la energía infragravitatoria que se detecta en la zona tiene un origen distinto del de la grupicidad del oleaje. Así pues, podría ser la existencia de ondas libres (leaky-mode standing waves) y ondas de orilla (edge waves) las que en parte contribuirían al contenido energético de la banda de bajas frecuencias que se analiza (i.e. 0.003 < f < 0.04 Hz). Ambos tipos de movimientos se generan a partir de la reflexión de los movimientos infragravitatorios desde la playa cuando estos son liberados en la rotura del oleaje. En el primer caso, la energía reflejada vuelve hacia aguas profundas, mientras que en el segundo caso la energía queda atrapada en las proximidades de la costa (ver 2.3.5 Ondas infragravitatorias). En la dirección transversal (i.e. perpendicular a la costa) ambos tipos de movimientos son estacionarios, es decir, la máxima amplitud se registra en la playa donde se tiene el primer antinodo y disminuye hacia aguas profundas con una sucesión de nodos de amplitud descendente. Sin embargo, en la dirección paralela a la costa las variaciones de amplitud para las ondas libres sólo se producen con una incidencia oblicua del oleaje, mientras que en el caso de las ondas de orilla en la componente longitudinal pueden ser estacionarias o progresivas. Entonces, sería la generación de estos otros tipos de ondas de bajas frecuencias las que, probablemente, con una dependencia tan clara entre la energía infragravitatoria y la energía gravitatoria incidente, sobretodo en la dirección perpendicular a la costa, producirían la disminución de los coeficientes de correlación. Esto es, al mismo tiempo que en la zona de estudio aumentan las condiciones energéticas y, consecuentemente, la presencia de ondas forzadas, parte de esta energía incidente se reflejaría en la playa bien volviendo nuevamente hacia aguas profundas bien quedando atrapada. En cualquiera de estos casos la energía reflejada interaccionaría con la incidente, con lo que


105

parte de la energía infragravitatoria ya no estaría directamente relacionada con la grupicidad del oleaje. Este proceso sería el responsable que los coeficientes de correlación en la localización exterior sean sensiblemente superiores a los del emplazamiento interior. En efecto, como la energía reflejada, en cualquiera de los dos supuestos, decrece a medida que se aleja de la costa, la "intensidad" con la que interaccionan la energía reflejada y la incidente disminuye. Este hecho se acentúa sobretodo en la componente transversal para condiciones energéticas que podrían considerarse moderadas (i.e. 0.8 m < Hs < 1.5 m). Sin embargo, en la componente longitudinal se produce de manera generalizada a lo largo de todo el periodo de estudio, es decir, mientras en la localización interior el coeficiente de correlación se mantiene relativamente constante entorno 0.12 en la localización exterior se observa un incremento a medida que aumentan las condiciones energéticas del oleaje (ver Figura 5–72). Por otro lado, la presencia de ondas libres y ondas de orilla también explicaría que el contenido energético infragravitatorio en ambas direcciones sea muy similar. Si aceptamos que únicamente existe energía libre infragravitatoria en forma de ondas libres, entonces la energía infragravitatoria reflejada lo haría aproximadamente con el mismo ángulo que el de la energía incidente. Es decir, la energía infragravitatoria reflejada también se concentraría en mayor medida en la componente transversal, cosa que contradice los resultados obtenidos. Por lo tanto, se debe aceptar la existencia de energía libre infragravitatoria en forma de ondas de orilla y, además, con una magnitud nada despreciable en comparación con el de las ondas forzadas. El proceso que tendría lugar sería el siguiente: la energía infragravitatoria reflejada a medida que vuelve hacia aguas profundas se refractaría, volviendo nuevamente hacia la playa a partir de cierto punto (i.e. cuando los rayos son paralelos a las batimétricas). Este proceso tiene lugar rápidamente dado que los periodos asociados a las ondas forzadas se encuentran entre aproximadamente 30 y 50 s y, por lo tanto, su capacidad de refracción es muy grande. Así pues, a medida que se refracta la energía infragravitatoria ésta tiende a concentrase en mayor medida en la componente longitudinal, lo que explicaría que durante gran parte del periodo de estudio la energía infragravitatoria en ambas componentes sea prácticamente la misma. Esto es así excepto cuando se registran las condiciones consideradas de temporal, de lo que se deduce que la energía infragravitatoria asociada a las ondas forzadas (concentrada principalmente en la dirección perpendicular a la costa) supera a la suma de la energía libre, en forma de ondas de orilla y ondas libres, y la energía infragravitatoria asociada a la grupicidad del oleaje que se concentra en la dirección paralela a la costa. Adicionalmente, por lo anterior también se explica que el porcentaje de la energía infragravitatoria respecto la gravitatoria sea superior en la componente longitudinal que en la transversal. En efecto, si toda la energía infragravitatoria estuviera únicamente relacionada con la existencia de ondas forzadas entonces la relación entre la energía de baja frecuencia y la de alta frecuencia debería ser superior en la dirección perpendicular a la costa y no al revés. Pero como consecuencia de la existencia de energía libre (i.e. ondas de orilla y ondas libres) concentrada en mayor medida en la dirección paralela a la costa el anterior supuesto no se cumple. Cabe resaltar que en la localización exterior los porcentajes que se obtienen son inferiores, en ambas componentes, a los del emplazamiento más próximo a la costa, por lo que se deduce que la energía infragravitatoria libre disminuye a medida que se aleja de la playa tanto en la componente transversal como longitudinal. En lo que respecta al transporte de masa asociado a los movimientos infragravitatorios, la coexistencia de energía infragravitatoria libre en forma de ondas libres y, sobretodo, ondas de orilla y ondas forzadas nuevamente explicaría la evolución de < Ul

3 > a lo largo


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del periodo de estudio. Mientras en la componente transversal el transporte de masa se ajusta al comportamiento teórico de las ondas forzadas, en la componente longitudinal no ocurre lo mismo. El motivo por el que se produciría un cambio de sentido en el transporte de masa infragravitatorio longitudinal es que a partir de cierto nivel energético la energía reflejada sería suficiente como para contrarrestar el transporte de masa asociado a las ondas forzadas en la dirección paralela a la costa. Así es, si la energía infragravitatoria asociada a la grupicidad del oleaje se concentra principalmente en la dirección perpendicular a la costa, cuando esta se refleja parte de la energía se refracta concentrándose en mayor medida en la componente longitudinal (i.e. ondas de orilla). El transporte de masa asociado a las ondas de orilla estaría dirigido hacia el Sur mientras que el de las ondas forzadas hacia el Norte (en sentido opuesto al de los movimientos gravitatorios). Por lo tanto, si la energía asociada a las ondas de orilla supera el de las ondas forzadas en la dirección paralela a la costa, entonces el transporte de masa infragravitatorio resultante se produce hacia el Sur. En conclusión, sólo si acepta la existencia de energía libre en forma de ondas libres y ondas de orilla se puede explicar la evolución de la energía infragravitatoria a lo largo del periodo de estudio. No obstante, para corroborar todas estas hipótesis sería necesario disponer una batería de sensores a lo largo de la línea de orilla para poder tener evidencias de la evolución de la energía infragravitatoria en la dirección paralela a la costa.

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