Oceanografía física

Física del océano: corrientes, olas, mareas, mezcla, estratificación e intercambio con la atmosfera.

Idea general del tema

La oceanografía física estudia el movimiento, las propiedades termodinámicas y el transporte de masa y calor en los océanos del planeta mediante la hidrodinámica geofísica en rotación. Los océanos almacenan y redistribuyen más del 90% del exceso de calor del sistema climático global a través de la circulación termohalina profunda (la "cinta transportadora oceánica") y los giros oceánicos superficiales impulsados por el viento.

Este nodo agrupa la termodinámica del agua de mar (ecuación de estado TEOS-10, salinidad, temperatura potencial), transporte de Ekman y bombeo de Ekman, corrientes geostróficas oceánicas, ondas de Kelvin y Rossby oceánicas, y el fenómeno de El Niño-Oscilación del Sur (ENOS).

Que vas a comprender de verdad

Comprenderás cómo la fricción del viento combinada con la aceleración de Coriolis produce la espiral de Ekman y un transporte neto de agua integrado en la capa superficial a $90^\circ$ hacia la derecha de la dirección del viento en el hemisferio norte.

Aprenderás cómo el bombeo de Ekman en los bordes de los giros subtropicales induce convergencia de agua, elevando la superficie marina y generando corrientes geostróficas como la Corriente del Golfo y la Corriente de Kuroshio.

Ruta didáctica recomendada

1. Propiedades termodinámicas del agua de mar: salinidad práctica, temperatura potencial, densidad in situ y estratificación vertical (picnoclina, termoclina).
2. Dinámica de la capa superficial impulsada por el viento: espiral de Ekman, transporte de Ekman, afloramiento costero (upwelling) y bombeo vertical.
3. Circulación geostrófica y giros oceánicos: equilibrio geostrófico oceánico, intensificación hacia el oeste (teoría de Stommel) y grandes corrientes de frontera.
4. Ondas oceánicas y variabilidad climática: ondas de gravedad superficiales e internas, ondas ecuatoriales de Kelvin, oscilación ENOS y circulación termohalina global (AMOC).

Criterio físico que debes adquirir

Comprender que la rotación terrestre rompe la simetría este-oeste en las cuencas oceánicas: la variación latitudinal del parámetro de Coriolis ($\beta = \frac{df}{dy}$) intensifica fuertemente las corrientes en el margen occidental de los océanos (Corriente del Golfo).

Conexión con problemas reales

• Monitorización del posible debilitamiento de la Circulación de Retorno del Atlántico Meridional (AMOC) debido al deshielo ártico.
• Predicción estacional de episodios climáticos globales de El Niño y La Niña mediante boyas oceánicas (red TAO/TRITON y flotadores Argo).
• Modelado de dispersión de plásticos marinos y vertidos accidentales de hidrocarburos.

Meta final del tema

Dominar la hidrodinámica geofísica marina para modelar el transporte térmico oceánico, las corrientes marinas y su papel determinante en el clima planetario.