Tesis Doctorales

Generación, propagación y transformación de ondas largas asociadas a grupos de olas. Su influencia en los procesos litorales.
Investigador: Olga Sánchez Luzón/ 2003

A) PROBLEMA PLANTEADO:

El interés del estudio de las ondas largas asociadas a grupos de olas radica en que pueden afectar de forma significativa tanto a áreas portuarias como a la morfología costera. Determinar la manera y el grado de afección es en la actualidad una vía abierta a la investigación.

Por nombrar algunos de los efectos, en el caso de áreas portuarias la llegada de ondas largas puede dar lugar a movimientos resonantes de la masa de agua confinada en las distintas dársenas, lo que suele traducirse cuanto menos, en una reducción de la operatividad del puerto afectado.

En cuanto a la morfología de la costa se refiere, (sobre todo la zona de playa), se ve condicionada por los procesos litorales que tienen lugar y que son causados por una dinámica marina que suele describirse sin tener en cuenta las ondas de tipo infragravitatorio. En este ámbito, el interés de la investigación radica en el estudio de la influencia de las ondas largas vinculadas a grupos, y su transformación, en la dinámica costera, ya que dichas ondas generan movimientos residuales que parecen ser los que marcan la tendencia neta del movimiento del sedimento. Además, parece existir una relación directa entre la aparición de formas costeras rítmicas en la playa con la llegada de ondas largas.
El objetivo que se persigue con la realización de esta Tesis es el conocimiento de la generación, transformación y evolución de las ondas largas asociadas a grupos de olas en su propagación hacia aguas someras, así como su influencia en los procesos litorales.

B) OBJETIVOS CIENTÍFICOS QUE SE PERSIGUEN:

1. Descripción y caracterización de los grupos de olas:
· Establecimiento de las bases teóricas que permitan relacionar parámetros meteorológicos (campo de viento, gradientes de presión atmosférica, radios de la borrasca, etc..) asociados a los temporales con los parámetros que describen el estado de mar en la:
· generación de los grupos de olas.
· evolución en el tiempo del sistema “ciclón-grupo de olas” .
2. Desarrollo de un modelo:
· que permita la propagación oblicua de un tren modulado desde profundidades indefinidas hasta la playa y que incluya al menos los fenómenos de reflexión, difracción y refracción del grupo.
3. Análisis del la transformación del grupo de olas en la playa y posible relación con:
· La generación de modos libres
· Aparición de ondas de borde
4. Sistemas circulatorios asociados a la transformación del grupo de olas:
· Aparición de formas (“lagunas”) rítmicas en la zona inundable de la playa
· Corrientes de retorno asociadas

C) ANTECEDENTES Ó ESTADO DE LA CUESTIÓN:

El estado de la cuestión queda establecido en la actualidad por los trabajos presentados por los siguientes autores:

· En la descripción y caracterización del grupo de olas destacan los trabajos de Goda y Kimura.
· En la Transformación de los grupos de olas: (List, 1992) y (Méndez, 1995).
· En la transformación de los grupos de ondas en la zona de rompientes: (Symmonds, 1982) y (Schäffer, 1990).
· En formas rítmicas en playas relacionadas con grupos de olas: O’Hare y Hunley (1993)
· En Formas rítmicas de playas asociadas a ondas de borde (Bowen, 1969) y (Holman, 1978)

D) METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJO PREVISTO:

1. Revisión bibliográfica
2. Descripción y transformación de los grupos de olas:
· En un estado de mar
· En un temporal completo (su evolución)
3. Propagación oblicua y transformación del grupo en:
· Teoría lineal
· Teoría no lineal
· Difracción del grupo de olas por un dique delgado y semiinfinito
4. Ondas largas vinculadas a grupos
· Propagación oblicua y transformación
· Generación de modos libres
5. Rotura en oblicuidad de la estructura del grupo y sistema circulatorio asociado. Posible generación de ondas de borde asociadas a la estructura del grupo.
6. Generación de lagunas rítmicas en playas y corrientes de retorno asociadas.
7. Aplicación al Golfo de Cádiz
8. Redacción de la Tesis Doctoral.
El periodo de tiempo estimado en desarrollar las tareas citadas anteriormente son 18 meses.

E) APORTE QUE SUPONE EN EL CAMPO CIENTÍFICO CORRESPONDIENTE:

· En el campo de la Meteorología:
En el campo de la meteorología y su relación con el mar se ha avanzado mucho en los últimos años. Proyectos tan actuales como el proyecto WASA (Waves and Storms in the North Atlantic), el ECAWOM (The European Coupled Atmosphere Wave Ocean Model), SPO (Sistema de Predicción de Oleaje), etc... entre otros, se encargan de predecir el oleaje a partir de parámetros atmosféricos, establecer ciclos e hiperciclos meteorológicos ó de reconstruir estados de mar mediante retroanálisis. Todo gracias al desarrollo de modelos numéricos cada vez más avanzados. El aporte científico que se pretende hacer con esta Tesis es el establecimiento de una relación directa de condiciones meteorológicas con la generación de grupos de olas y su evolución en el tiempo.

· En el campo de la Ingeniería Oceanográfica:
La novedad en este campo estaría en la introducción de la oblicuidad en
- la rotura de la estructura del grupo de olas cuando éste se aproxima a la playa
- la transformación del grupo de olas cuando incide oblicuamente sobre un obstáculo.

· En el campo de la Ingeniería Costera:
- Se va tratar de explicar la existencia y evolución de ciertas formas rítmicas que aparecen en la zona inundable de la playa.
- Se tratará de comprobar si existe relación directa entre las ondas de borde y la llegada de grupos de olas que inciden de forma oblicua con la línea de playa.

· En la Ingeniería Marítima y Portuaria:
Se pretende aportar información suficiente acerca de las ondas largas asociadas a grupos como para que lleguen a ser un factor más a tener en cuenta en el diseño y cálculo de las obras marítimas que se proyecten en el futuro.