Clase3_Teorico2021_Introduccion a la Oceanografía Descriptiva_JV.pdf

Oceanografía
Física
Química
Biológica
Geológica
La segunda parte del término
proviene de la palabra griega
graphia, que se refiere al
acto de registrar y describir
proviene de la palabra griega okeanos, o
Oceanus, el nombre de Titán, hijo de los
dioses Urano y Gea, quien fue el padre de
las ninfas del océano (los Oceanidos).

Los científicos son conscientes de que su trabajo se basa en contribuciones de
investigadores que los precedieron. A medida que la oceanografía ha
madurado y que los buques de investigación, los dispositivos de muestreo y la
instrumentación electrónica se han vuelto cada vez más sofisticados muchas
creencias del pasado han sido refutadas.

Tres etapas generales. La primera incluye los esfuerzos de los marineros
individuales cuando intentaban describir la geografía de los océanos y masas
de Tierra
La segunda incluye los primeros intentos
de utilizar un enfoque científico para
investigar los océanos.
La tercera cubre el crecimiento de la
oceanografía moderna que ha
resultado de la aplicación
generalizada de tecnología de punta y
la colaboración internacional de
científicos.

LA OCEANOGRAFIA DESCRIPTIVA
Nos aproxima el océano a ambas cosas, observaciones y salidas de
modelos numéricos complejos utilizados para describir el movimiento de
los fluidos lo mas cuantitativamente posible.
Básicamente se basa en la descripción mediante la observación.
Puntos a tratar
1) Las escalas en Oceanografía descriptiva
2) Naturaleza Química de los Océanos
3) Fuentes y perdidas de calor en el agua
4) Colecta y diseminación de datos
5) Técnicas de análisis
6) Oceanografía costera

El espacio y las escalas de tiempo de muchos de los procesos que ocurren en los
océanos no son las mismas, la información que se debe colectar variará en
función del fenómeno que se quiera estudiar.
1) Las escalas en Oceanografía Descriptiva

DIMENSIONES DE LOS OCEANOS Y MARES
Los Océanos son cuencas en la superficie de la tierra que contienen agua salada.
Las mayores áreas oceánicas son:

La forma, profundidad y localización geográfica, afecta las características generales
de su circulación. Atlántico tiene forma de S, Pacífico tiene mas forma ovalada. El
Océano Indico no se encuentra en altas latitudes del norte, por lo tanto no tiene
posibilidades de formar aguas frías y densas.

Los mares costeros o cerrados son cuencas bastante grandes de agua salada que
están conectadas con el Océano abierto por uno o mas canales bastante estrechos.
El término MAR es también utilizado para una porción del océano que no esta
dividida por tierras, pero que presenta características oceanográficas locales (Ej.
Mar de Noruega, Labrador, Sargazo)

Los mares cerrados tienen características oceanográficas
propias que se diferencian de las del océano en: no participan
en general del carácter de tener mareas, y sus aguas tienen
una salinidad distinta. Los mares abiertos suelen tener también
una salinidad diferente a la del océano al que pertenecen, pero
tienen mareas análogas a este.

La profundidad media de los océanos es 3850 metros, mientras que la de los mares
es 1200 metros. El océano es mucho mas profundo de lo que la tierra es elevada.
Solamente 11% de la superficie terrestre es mas elevada que los 2000 metros,
mientras que 84% del fondo marino esta por debajo de los 2000 metros.

2) Naturaleza química de los océanos
El agua es una sustancia muy rara en el universo. De todos los
planetas del sistema solar, el único que se sabe tiene mares
extensos es la tierra.
1) Molécula asimétrica llamada polar
2) Le permite atraer otras moléculas o iones y formar soluciones
3) Elevado punto de congelación (0°C)
4) Elevado punto de ebullición (100°C)
5) Gran capacidad de absorber calor
6) Puede estar presente como gas, sólido, líquido.

El agua ha estado presente en la Tierra desde hace más de 3.000
millones de años, ocupando tres cuartas partes de la superficie del
planeta. Se compone de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno
que unidos forman una molécula de agua, H2O. La forma en que
estas moléculas se unen determinará la forma en que encontramos
el agua en nuestro entorno; como líquido, sólido o gas.

1. El océano mundial
2. Glaciares y nieves
permanentes
3. Agua subterránea y
hielos permanentes
4. Lagos, rios, pantanos
5. Agua en atmosfera

TEMPERATURA
B) Temperatura, salinidad y densidad
Existen varias
propiedades en
los océanos que
son llamadas
conservativas (la
actividad
biológica no las
afecta). Son
importantes
porque
condicionan la
vida.
SALINIDAD
DENSIDAD
Masas de
Agua

El agua de los océanos tiene una inercia térmica pronunciada.
Marcada tendencia a resistir las pérdidas o ganancias de calor por
breves períodos de tiempo debido a su calor específico
desacostumbradamente alto (el número de calorías necesitadas para
incrementar la temperatura del agua de 1 g de agua 1°C).
T E M P E R A T U R A
De todas las condiciones que podemos medir en el océano, no hay
probablemente una característica más importante para la vida que la
temperatura.

Es capaz de transportar grandes
cantidades de calor en las corrientes
oceánicas.
Fue el primer instrumento que
alcanzó la exactitud requerida
0.001°C. Es un tubo de vidrio
llenado con mercurio con una
espiral de 360°.

El agua del mar está formada en un 96.5
por ciento de agua y 3.5 por ciento de
sales disueltas; en promedio contiene 35
gramos de sales por litro, por lo que se
dice que tiene 35 partes por mil (ppm),
esta proporción varía según las zonas
del planeta siendo el término medio de
27 a 33 partes por mil.
El Mar Báltico, que cuenta con
gran cantidad de aportes de
agua dulce, su salinidad es de 0
a 2 ppm, el Mar Rojo y el Mar
Muerto alcanzan más de 40
partes y el Mediterráneo
presenta la media de 37 a 39.

Densidad: cantidad de masa por unidad de volumen (g/cm 3), depende de temperatura,
la salinidad y presión del agua de mar. Debido a que el agua es esencialmente
incompresible, la presión afecta la densidad solo en las partes más profundas del
océano y puede ignorarse para nuestros propósitos. Sin embargo, debe tenerse en
cuenta que, si el agua fuera absolutamente incompresible, el nivel del mar sería 50
metros más alto de lo que actualmente es.
La densidad del agua
controla la estructura
de la columna de
agua. La densidad
aumenta al disminuir
su temperatura y
aumentar su
salinidad.

C) Velocidad del sonido en el mar
El sonido se transmite de
manera más rápida en agua que
en aire. En el mar, la velocidad
del sonido promedio es aprox.
1,445 m/s por segundo, en
comparación con aprox. 334
m/s en el aire.
Aumenta 1.3 m/s por cada ‰ de
aumento en la salinidad, en 4.5
m/s por cada aumento de
temperatura de 1ºC, y en 1.7
m/s para cada 100 metros de
aumento en la profundidad del
agua (en efecto, un aumento en
la presión del agua).

D) Luz en el mar (color en el océano)
La propagación de la luz en el océano se
explica por las propiedades
fisicoquímicas del agua y por las
características físicas de la luz.
Los factores que influyen sobre las
propiedades de la luz son: transparencia
(cuanto se transmite), absorción, o sea el
grado de radiación retenida, y turbiedad,
(reducción de la claridad del agua por
presencia de materia suspendida).
Las propiedades físicas de la luz son: la
reflexión, (la superficie del agua devuelve
a la atmósfera una cantidad de luz que
incide sobre ella); la refracción, el cambio
de dirección que sufre al entrar a un
medio de diferente densidad, y la
extinción, que es el grado en que
disminuye la luz al ir penetrando en el
océano.

E) Hielo en el mar
¿Por qué hay interés de estudiar el hielo en el mar?
1) Elección de rutas para embarcaciones, seguridad en la navegación.
2) Ingeniería marina (ej diseño de barcos, puentes, plataformas de perforación.
3) Componente importante del ecosistema acuatico.
4) Efectos sobre el clima regional y global.
5) Posible indicador de cambios climaticos.
¿Requerimientos de información sobre el hielo?
1) Ubicación de la frontera hielo - agua.
2) Concentración.
3) Tipo de hielo (espesor).
4) Edad (primero, segundo año, multi-anual).
5) Distribución en funcion del tamaño.
6) Velocidad de su formación, propagación o movimiento.
7) Volumen hemisférico de hielo.

3) Fuentes de calor y conservación de la energía térmica
A) Términos de Intercambio de calor
Hay 3 fuentes principales de la energía calórica que son responsables del patrón general de la
temperatura del océano:
El calor original del interior de la tierra.
El calor de la desintegración radiactiva.
Calor de la radiación solar
La principal fuente de energía es el Sol, una parte es absorbida y otra reflejada al espacio en
forma de brillo.

B) Radiación de onda corta y larga Qsw – Qlw – Qlat – Qsen = Qpen
Qsw = Radiación solar
Qlw = Radiación solar onda larga
Qlat = Flujo de calor latente
Qsen = Flujo de calor sensible
Qpen = Calor que penetra
en Océanos

C) Factores que los afectan
1). Duración del día (depende de la estación, latitud)
2). Absorción Atmosférica.
Coeficiente de absorción
(moléculas de gas, polvo, vapor de agua, etc).
Elevación del sol θ: Angulo del sol arriba del horizonte.
3). Absorción por las nubes y dispersión.
4). Reflexión en la superficie del mar.
luz solar directa (en una dirección) la reflexión depende de la
elevación del sol y del estado del mar (calmo u olas).
(dispersión de la luz solar en todas direcciones) refleja cerca de
8%.

A) Media, varianza, desviación estándar

B) Grados de libertad e Intervalos de Confianza

C) Perfiles horizontales, secciones verticales y mapas
La información debe ser mostrada de manera clara y precisa. Gráficos.
Un diagrama de datos resume la información rápidamente y revela
tendencias y relaciones entre variables.
Las investigaciones científicas son iniciadas por personas que quieren
responder una pregunta sobre el mundo natural. Ejemplos de tales
preguntas en oceanografía pueden ser:
¿Cuál es el origen geológico de un estuario particular?
¿Cómo varía la química del agua de
mar en este estuario con el tiempo?
¿Cuál es el patrón de
temperaturas la Bahía de Biscay?

Las preguntas pueden ser generales o específicas, teóricas o aplicadas,
abstractas u concretas.
Los científicos
interesados en una
pregunta luego
realizan experimentos
de laboratorio, campo
o modelado
(matemáticos) para
generar hechos
(observaciones)
precisos que
respondan a la
pregunta que se está
investigando.

C) Perfiles horizontales, secciones verticales y mapas

Argo float
6900362
temperature
data for the
Bay of Biscay
for the period
between
August 2005
and July 2007
in the upper
600 m

5) Técnicas de análisis
Preparación de una campaña Oceanográfica
Características físicas y químicas de la zona de muestreo.
Esta información previa
adquiere importancia para
planificar que tipo de
instrumentos se van a subir a
la embarcación.

New frontiers:
ACEx – Atlantic Carbon and Fluxes Experiment
Turbulent Fluxes Data Collecting System
heat, momentum and CO2
Dr. Luciano Pezzi and Dr. Ronald Souza
In collaboration with Dr. Scott Miller
University of Albany

A descoberta de Martins Head...
e a escalada a “Ponta LOA”

...fundeada na isobata de 80 metros

COA = Calor Oceano
Atmosfera
These figures are
zonally averaged
40°W to 30°W
Atmosphere
Ocean

6) Oceanografía costera
Contaminación antrópica, eventos extremos, tsunamis, erosión costera

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