Curso de Patrón de Yate | Instituto de Navegación

30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

Cálculo de la Altura de Mareas por medio de las Tablas de Interpolación (Clase 61)

Viene de: Tablas de Marea y Método de los doceavos (Clase 60)

Para obtener la altura de marea para un instante determinado por medio de las tablas de interpolación, utilizaremos el ejemplo anterior:

1) Se obtiene la Duración de la marea por diferencia entre la hora de la plea y la hora de la baja:

D = 6 hs. 26 min.

2) Se calcula la Amplitud de la marea restando la altura de la plea de la altura de la baja:

A = 4,02 m.

3) Se calcula el Intervalo de tiempo entre el instante para el que quiero determinar la altura y la pleamar o bajamar más próxima.

I = 3 hs. 13 min. (respecto de la plea)

Con estos tres datos ingresaremos a las tablas de interpolación de la siguiente manera:

1) En la tabla más pequeña (Fig. 165) ingreso por la columna de la izquierda (“Duración de la creciente o bajante”) con el valor de Duración obtenido (6 hs. 26 min.), y por la fila superior de la tabla (“Intervalo entre el instante prefijado y la pleamar o bajamar más próxima”) ingreso con el valor del Intervalo (3 hs. 13 min.). De la intersección entre ambos, obtengo al pie el valor 15 expresado en números romanos. Es importante tener en cuenta que, como no se hallan tabulados todos los valores, deben adoptarse para ingresar a las tablas los valores más cercanos a los calculados. En nuestro caso ingresamos con una Duración de 6 hs. 30 min. y un Intervalo de 3 hs. 15 min. El resultado obtenido es el número XV.

2) En la tabla más grande (Fig. 166) ingresamos por la columna de la izquierda (“Amplitud de la creciente o bajante”) con el valor de la Amplitud calculada previamente, y por la fila superior con el número romano obtenido en la tabla anterior. En nuestro caso, adoptamos para el ingreso una Amplitud de 4 m. De la intersección entre fila y columna extraemos el valor 2 m. Esta será la corrección a aplicar.

3) Solo falta restar dicho valor al de la altura de la pleamar, dado que el intervalo de tiempo fue tomado también desde la hora de la pleamar.

h (15 hs 45 min) = h (plea) – C h (15hs 45 min) = 5,24 m – 2 m h (15 hs 45 min) = 3,24 m

Como se ve, el valor calculado por las tablas de interpolación (3,24 m.) difiere en solo diez milímetros al obtenido por el método de los doceavos (3,23 m.), pero el procedimiento último resulta infinitamente más sencillo.

En el ejercicio propuesto se ha calculado la altura de marea para un instante determinado. Si se diera el caso opuesto (averiguar la hora a la que se producirá una altura de marea determinada) se procederá de manera inversa. En el primer caso teníamos como datos la Duración, la Amplitud y el Intervalo, a partir de los cuales se obtuvo la Corrección a aplicar. En el segundo caso los datos serán Duración, Amplitud y Corrección, debiendo calcularse el Intervalo.

De llevarse a cabo el último procedimiento por medio de las tablas de interpolación, habrá de ingresarse en primer lugar por la tabla de mayor tamaño para luego, con el valor obtenido en números romanos, pasar a la tabla más pequeña.

Para terminar, recordemos que el valor de la altura de marea obtenida para un instante determinado es solamente eso: altura de marea. Para conocer el valor del Sondaje de la zona debe sumarse dicho valor al de la Profundidad que figura en la carta náutica.

Continúa en: Puertos Secundarios y Tablas de Corrientes de Marea (Clase 62)

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

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30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

Tablas de Marea y Método de los doceavos (Clase 60)

Viene de: Determinación de la altura de marea para un instante determinado (Clase 59)

Tablas de Marea

Para el cálculo de las alturas de marea para una hora determinada, el Servicio de Hidrografía Naval edita anualmente las Tablas de Mareas. En ellas constan las predicciones diarias para las pleamares y bajamares con sus respectivas alturas y horarios. Estas predicciones se dan para 48 puertos principales o “Puertos Patrones” de la costa argentina, 4 de Brasil, 5 de Chile y 2 del Uruguay, datos que vienen tabulado s en la primera parte de dichas tablas. La segunda parte contiene las correcciones que deben aplicarse a los puertos patrones para obtener las predicciones de 81 puertos secundarios (tema que se verá más adelante). La tercera parte contiene la explicación de un método (que veremos en este capítulo) para obtener la altura de marea en un instante determinado, así como también resolver el problema inverso. Contiene además otras tablas de uso general.

La cuarta parte de las Tablas de marea contiene las predicciones diarias de los horarios de la estoa y de las máximas corrientes de marea. Por último, la quinta parte cuenta con un glosario con la terminología más utilizada, así como también las Tablas de Interpolación.

Se edita además, paralelamente, una tabla de menor volumen y costo que contiene solo al Río de la Plata y se llama “Separata del Río de la Plata”.

Todos los cálculos que aparecen en la tabla anual de mareas se realizan íntegramente en el Centro de Cómputos que el Servicio de Hidrografía Naval posee.

En la figura 160 se observa la primera página de la tabla de mareas correspondiente al puerto de Buenos Aires. A lo largo de la tabla, los puertos vienen ordenados de Norte a Sur. Las horas que allí aparecen corresponden al huso +3 y vienen dadas en horas y minutos. Las alturas de marea están expresadas en metros y referidas al plano de reducción de sondajes de la carta de mayor escala. Dicha carta se menciona en la portada correspondiente a cada puerto. En las páginas siguientes aparecen tabulados los horarios correspondientes a todas las pleamares y bajamares del año en curso (Fig. 161).

Para obtener los datos de marea de un Puerto Patrón cualquiera, se procede de la siguiente manera:

De la tabla de la figura se obtienen los siguientes datos:

Fecha: Domingo 21

• Hora de la plea matinal: 00:32 hs. Altura de marea: 1,01 m

• Hora de la baja matinal: 7:10 hs. Altura de marea: 0,59 m

• Hora de la plea vespertina: 12:40 hs. Altura de marea: 1,32 m

• Hora de la baja vespertina: 20:40 hs. Altura de marea: 0,56 m

FIGURA 160

Varios son los métodos a partir de los cuales se puede calcular la altura de la marea para una hora determinada. Veremos algunos de ellos.

Método de los doceavos

Este método de cálculo aproximado se basa en un principio muy simple: Si la curva de marea es una sinusoide, y podemos decir que entre una plea y una baja hay aproximadamente 6 horas, se puede determinar que (Fig. 162):

– Durante la 1° hora la altura varía 1/12 de la amplitud.

– Durante la 2° hora la altura varía 2/12 de la amplitud.

– Durante la 3° hora la altura varía 3/12 de la amplitud.

– Durante la 4° hora la altura varía 3/12 de la amplitud.

– Durante la 5° hora la altura varía 2/12 de la amplitud.

– Durante la 6° hora la altura varía 1/12 de la amplitud.

Veamos un ejemplo:

CAPÍTULO VIII – LAS MAREAS 217

• Se desea calcular la altura de marea en el Puerto de Comodoro Rivadavia para el día jueves 7 de febrero de 2002 a las 15:45 hs.

De la tabla de mareas correspondiente al puerto de Comodoro Rivadavia para el día jueves 7, obtenemos los valores inmediatos (anterior y posterior) a la hora para la cual se quiere averiguar la altura de marea (Fig. 163):

Hora de la plea = 12:32 hs. Altura de la plea = 5,24 m. Hora de la baja = 18:58 hs. Altura de la baja= 1,22 m.

Calcularemos entonces la Duración de la marea como:

D = Hb – Hp D = 18 hs 58 min – 12 hs 32 min D = 6 hs 26 min

Si la duración de la marea es de 6 hs. 26 min., podemos calcular lo que se llama la “hora marea” para este caso en particular dividiendo en seis el valor de dicha duración:

Hora marea = 6 hs 26 min / 6

Hora marea = 1 hs 4,3 min

Calcularemos también la Amplitud de la marea como:

A = hp – hb A = 5,24 m – 1,22 m A= 4,02 m

Podemos definir entonces a un doceavo como:

Un doceavo = 4,02 m / 12

Un doceavo = 0,335 m

Como dijimos, el Intervalo es la diferencia entre la plea o la baja y la hora cosiderada:

I = Hc – Hp I = 15 hs 45 min – 12 hs 32 min I = 3 hs 13 min

Entonces:

• Desde la hora de la plea han transcurrido 3 hs 13 min hasta la hora determinada. • Tres horas marea equivalen a 3 h 12,9 min.(1hs.4,3min.x3=3hs.12,9min.). Por lo tanto, el Intervalo equivale a tres “horas marea”.

• Para tres horas marea, la marea baja 6/12,osea2,01m.(6×0,335m=2,01m).

• La corrección (C) a efectuar sobre la altura de marea de la plea será de 2,01 m. para un intervalo de tres horas marea. Por lo tanto, si a las 12 hs. 32 min. teníamos una altura de marea de 5,24 m., tres “horas marea” después (Intervalo) tendremos que:

h (15 hs. 45 min.) = h plea – C h (15 hs. 45 min.) = 5,24 m – 2,01 m h (15 hs 45 min) = 3,23 m

El gráfico que representa el movimiento de las mareas para todo el evento será el que se ve a continuación (Fig. 164):

En el caso aquí planteado el procedimiento resulta relativamente sencillo, ya que el horario para el que se pretendió obtener la altura de mareas es casi coincidente con un valor entero de “hora marea”. En caso de que esto no ocurra, será preciso establecer una aproximación estimada interpolando entre los valores próximo superior y próximo inferior. Como se ve, este procedimiento no es muy exacto y resulta bastante engorroso, pero es de utilidad si no se cuenta con otro método de cálculo. En la tabla de mareas que edita el Servicio de Hidrografía Naval, existe una tabla que permite realizar el cálculo de mareas para cualquier hora mediante un método de interpolación sencillo y práctico.

Continúa en: Cálculo de la Altura de Mareas por medio de las Tablas de Interpolación (Clase 61)

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

Determinación de la altura de marea para un instante determinado (Clase 59)

Viene de: Análisis Armónico y Fenómenos Irregulares de Las Mareas (Clase 58)

Antes de conocer los distintos modos de efectuar el cálculo de las alturas de marea de un lugar en especial y para una hora determinada, es necesario que conozcamos previamente algunos conceptos (Fig. 158 y 159).

• Plano de reducción de sondajes (P. R. S.): Es un plano imaginario al que hacen referencia las profundidades tabuladas en las cartas náuticas y, a partir del cual, se suman las alturas de marea calculadas, a fin de obtener el sondaje total. Se define promediando las mayores bajamares de los últimos años.

• Nivel medio: Es el promedio de las bajamares y pleamares de los 10 últimos años. Las alturas de faros y señales en las publicaciones náuticas están referidas a este nivel medio.

• Altura de marea (h): Altura de las aguas medida desde el P.R.S. • Altura de la pleamar (hp): Altura de marea (máxima) cuando se alcanza la pleamar y comienza la bajante.

• Altura de la bajamar (hb): Altura de la marea (mínima) cuando se alcanza la bajamar y comienza la creciente. • Profundidad (P): Es la que figura en la carta. Se mide desde el fondo marino hasta el P.R.S. y es siempre constante.

• Sondaje (S): Lo que se mide desde la embarcación con una sonda, y variará según la altura de marea. El sondaje puede obtenerse por la suma de la profundidad y la altura de marea.

• Hora de la pleamar (Hp): Instante en que finaliza la creciente y comienza la bajante. • Hora de la bajamar (Hb): Instante en que se alcanzó la bajamar y comienza la creciente.

• Duración de la marea (D): Es la diferencia entre la hora de la pleamar y la hora de la bajamar. En resumen, es el tiempo que tarda la marea en ascender o en descender. • Amplitud de la marea (A): Es la diferencia de alturas entre la pleamar y la bajamar. • Intervalo: Es el período de tiempo transcurrido desde la hora para la que quiero calcular la altura determinada y la hora de la pleamar o la bajamar más próxima.

• Corrección: Es la diferencia en metros que debe sumarse o restarse ya sea a la altura de la pleamar o bajamar para un intervalo de tiempo determinado.

Téngase en cuenta que para iniciar el cálculo es necesario contar con los datos de las mareas del día. Dichos datos pueden obtenerse fácilmente de numerosas fuentes: las Tablas de Mareas que edita anualmente el Servicio de Hidrografía Naval, en la página oficial que dicho servicio tiene en la web (http://www.hidro.gov.ar), o bien en algunas publicaciones del medio.

Varios son los métodos que se pueden emplear. Si bien desarrollaremos en estas páginas algunos de los más conocidos, recomendamos el segundo y último de los aquí descriptos (Tablas de interpolación) por cuestiones de practicidad.

Continúa en: Tablas de Marea y Método de los doceavos (Clase 60)

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

Análisis Armónico y Fenómenos Irregulares de Las Mareas (Clase 58)

Viene de: Otros factores que inciden sobre las Mareas (Clase 57)

Lo hasta aquí analizado es netamente teórico y son enormes las diferencias que ocurren en la realidad, dadas las condiciones particulares de cada puerto.

La onda de marea efectiva, como se manifiesta realmente, es la resultante de tres ondas parciales que se clasifican en:

Forzadas: Son las generadas por las fuerzas astronómicas, manifestándose en las zonas donde hay mar libre para su desarrollo. Se propagan en la dirección Este-Oeste coincidentemente con los astros que las generan (Luna y Sol).

Libres: Derivadas de las anteriores, se propagan en dirección sur – norte por los océanos más importantes.

Reflejadas: Originadas en las dos anteriores y en los accidentes geográficos, costas, acantilados que encuentran en su camino.

Otro efecto a tener en cuenta es la incidencia del viento. En aquellos lugares donde sopla con gran intensidad y con una cierta regularidad, hace notar sus efectos sobre las mareas locales de manera considerable, haciendo aumentar su amplitud si se trata de vientos provenientes del mar y disminuyéndola en el caso contrario.

En el caso de nuestro Río de la Plata, la influencia del viento es seis veces superior a la astronómica, lo que hace sumamente dificultosa su predicción.

Es bien conocido por nosotros que los vientos provenientes del sudeste provocan grandes crecidas. Existen registros de alturas de mareas cercanas a los cuatro metros por sobre el cero con sudestadas de magnitud.

Por otra parte, los vientos provenientes del norte (N y NW) generan bajantes extraordinarias. En situaciones como las descriptas anteriormente, los valores tabulados en las tablas de mareas se tornan ridículos. Cuando el viento sopla proveniente de alguno de los cuadrantes antes mencionados, aunque estos no sean de gran magnitud, las alturas de mareas de las tablas se ven alteradas significativamente.

El Servicio de Hidrografía Naval en su página web (http://www.hidro.gov.ar) brinda diariamente la corrección que debe efectuarse a los valores tabulados en las tablas. Para obtener dicha información debe ingresarse al link “servicios” y dentro de este a “Pronóstico mareológico”. En algunas zonas, sobre todo en la desembocadura de algunos ríos de gran caudal, en épocas de grandes lluvias o precipitaciones, es probable encontrar cambios considerables en las crecientes o bajantes. Este efecto es conocido como “mareas acuosas”.

Es conocido también el efecto que la presión atmosférica tiene sobre la altura de las mareas, dado que al aumentar la misma, se dificulta el proceso de elevación. Se admite que por cada milímetro de mercurio de incremento en la presión, la altura de marea será 13 mm. menor.

Por último podemos mencionar, como un efecto puramente accidental, a las “mareas sísmicas”, originadas por movimientos telúricos del fondo submarino. Estas pueden propagarse a grandes distancias, alterando totalmente el régimen normal de las mareas de una zona determinada.

Análisis Armónico de las Mareas

Notará el lector que la predicción de las mareas es sumamente dificultosa debido a la enorme cantidad de factores que inciden en su formación y desarrollo.

La solución del problema de la predicción de las mareas responde al análisis armónico enunciado por Lord Kelvin en 1868. Este estudio supone que la onda de marea de un determinado lugar es la resultante de varios fenómenos armónicos parciales, de carácter netamente regular y producto de satélites imaginarios. Algunos de estos satélites representan a causas netamente astronómicas, mientras que otros responden a una determinada particularidad geográfica de la zona.

Para el análisis armónico se supone a la Tierra quieta y a una serie de satélites (todos ellos ecuatoriales) girando en torno a ella a velocidades bien definidas. Los dos principales, “M2“ y “S2“, representan a la Luna y al Sol respectivamente (moon y sun); mientras que el subíndice 2 indica la cantidad de veces que el satélite pasa por el meridiano. Ambos producen una onda armónica simple cada uno y representan a la onda semidiurna que tanto el Sol como la Luna producen.

Otros satélites artificiales (N2, K2, L2, K1, O1, etc.) modifican la acción de estos dos en función de otros factores, como sus declinaciones y sus distancias.

Por ejemplo, “N2“ es un satélite que modifica la acción de “M2“ en función de la distancia que mantiene la Luna respecto de la Tierra (apogeo-perigeo).

La observación de las mareas durante un largo período de tiempo establece las constantes armónicas de cada satélite, cuya determinación se efectúa por métodos especiales de descomposición de la curva, excesivamente complejos. Las constantes armónicas de cada satélite son dos:

H: La contribución del satélite a la amplitud de la onda.

K: El retardo (en grados) entre el instante del paso del satélite y el instante en que se verifica la pleamar.

El método armónico aquí descripto es el que utilizan, en la actualidad, los servicios de hidrografía que editan los anuarios con las predicciones de mareas, y son calculados por medio de sistemas informatizados.

Continua en: Determinación de la altura de marea para un instante determinado (Clase 59)

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

Otros factores que inciden sobre las Mareas (Clase 57)

Viene de: Retardos en la producción de las Mareas (Clase 56)

La onda de marea efectiva, como se manifiesta realmente, es la resultante de tres ondas parciales que se clasifican en:

Libres: Derivadas de las anteriores, se propagan en dirección sur – norte por los océanos más importantes.

Reflejadas: Originadas en las dos anteriores y en los accidentes geográficos, costas, acantilados que encuentran en su camino.

En el caso de nuestro Río de la Plata, la influencia del viento es seis veces superior a la astronómica, lo que hace sumamente dificultosa su predicción.

Lo hasta aquí analizado es netamente teórico y son enormes las diferencias que ocurren en la realidad, dadas las condiciones particulares de cada puerto.

Continua en: Análisis Armónico y Fenómenos Irregulares de Las Mareas (Clase 58)

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

Cálculo de la Altura de Mareas por medio de las Tablas de Interpolación (Clase 61)

Tablas de Marea y Método de los doceavos (Clase 60)

Determinación de la altura de marea para un instante determinado (Clase 59)

Análisis Armónico y Fenómenos Irregulares de Las Mareas (Clase 58)

Otros factores que inciden sobre las Mareas (Clase 57)

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