Crédito:Ronnie Robertson / Wikimedia Commons, CC BY-SA
La semana pasada pudo haber sido la primera vez que escuchó hablar de "ondas internas", el fenómeno que se sospecha que causó el trágico hundimiento del submarino indonesio KRI Nanggala la semana anterior. resultando en la muerte de los 53 miembros de la tripulación.
Por lo tanto, puede que te sorprenda saber que sin duda te has encontrado con ondas internas antes. Existen a nuestro alrededor en la atmósfera y el océano, aunque suelen ser invisibles. Si alguna vez ha estado en un avión experimentando turbulencias, has sentido sus efectos.
Las olas internas se generan cuando un viento fuerte pasa sobre una colina empinada. El aire se eleva hacia arriba y sobre la colina contra la fuerza de la gravedad, y luego acelera por el otro lado cuando la gravedad se hace cargo. Este movimiento hacia arriba y hacia abajo inicia una oscilación a favor del viento de la colina. El movimiento oscilante es una onda interna.
Puede visualizar esto más fácilmente imaginando una pelota que rebota rodando por un escalón en un piso que de otro modo estaría nivelado. Si lo enrolla lo suficientemente rápido, la pelota vuela en la cresta del escalón y acelera hacia abajo bajo la gravedad. Cuando la pelota golpea el suelo, comienza a rebotar con una longitud de rebote (o longitud de onda) que depende de qué tan rápido la hayas rodado.
Como era de esperar, Las ondas internas atmosféricas se encuentran con mayor frecuencia en regiones montañosas. Si alguna vez ha mirado al cielo y ha visto largas bandas paralelas de nubes, particularmente cerca de las montañas, Probablemente hayas visto una onda interna propagándose a través de la atmósfera. Las olas se propagan hacia arriba al mismo tiempo que son llevadas a favor del viento de la montaña por el flujo de aire.
Imagen satelital de ondas internas en la atmósfera y el océano frente a la costa noroeste de Australia. En la atmósfera vemos las olas como líneas de nubes. En el océano, las olas aparecen como reflejos de los rayos del sol sobre la superficie del mar. Crédito:NASA
Las olas pueden llegar hasta la estratosfera, que comienza aproximadamente a 10 kilómetros sobre el suelo, antes de que los cambios en la estructura atmosférica obliguen a romper las olas. Así como las olas rompen en la playa cuando el agua se vuelve menos profunda, Las ondas internas rompen en la atmósfera cuando las propiedades del aire (como la velocidad del flujo o la densidad) cambian rápidamente con la altura. Tales cambios son comunes en la estratosfera inferior (10-15 km), que es donde vuelan los aviones a reacción.
Y al igual que las olas en la playa ¡Esta rotura crea una gran cantidad de movimiento caótico, o turbulencia, creando un movimiento de sacudida desagradable para cualquier avión (y sus pasajeros) que se encuentre en las cercanías!
¡Cielo lleno de hermosas nubes de ondas de gravedad que me dan la bienvenida a Melbourne esta mañana! (¡No confundir con ondas gravitacionales!) Pic.twitter.com/SqTGz3XH3M
- Katie Mack (@AstroKatie) 28 de marzo de 2017
Entonces, ¿qué pasa con las olas internas en el océano? Como en la atmósfera son generados por flujos fuertes (en este caso, corrientes oceánicas) sobre colinas empinadas. Pero en este caso las colinas están en el fondo marino.
Las ondas internas se generan por un flujo rápido sobre una colina empinada, al igual que una pelota que rebota cuando se rueda a la velocidad de un escalón.
Cuanto más empinadas son las colinas y más fuertes las corrientes, cuanto más grandes sean las ondas resultantes. Los mares alrededor de Indonesia tienen una combinación perfecta de estos ingredientes:una red de cuencas profundas conectadas por estrechos, canales poco profundos, a través del cual fluyen fuertes corrientes de marea.
Estas corrientes son tan fuertes que generan un tipo de onda interna particularmente extrema conocida como "onda solitaria interna". que concentra toda la energía de las olas en un solo movimiento hacia arriba y hacia abajo, en lugar de muchas oscilaciones individuales. Estas olas pueden tener cientos de metros de altura, varios kilómetros de largo, y viajar a velocidades de 10 km por hora.
Las olas solitarias son más grandes a profundidades de alrededor de 50-200 metros, donde hay un fuerte gradiente de temperatura entre la capa de la superficie cálida y el interior del océano frío, las mismas profundidades a las que normalmente operan los submarinos. Si un submarino que se encuentra a este tipo de profundidad fuera golpeado repentinamente por una de estas olas, sería llevado hacia abajo (o hacia arriba, dependiendo de su posición relativa a la ola) a una velocidad de quizás 10 metros por minuto durante 10 minutos.
Sin una acción rápida para contrarrestar el movimiento de las olas, un submarino podría ser transportado rápidamente por debajo de su profundidad operativa máxima, provocando fallas y hundimientos del casco. Un informe de archivo de la Marina de los EE. UU. Revela que los comandantes de submarinos estaban al tanto de los riesgos de las olas internas ya en 1966.
Además del peligro que representan para los submarinos, Las olas internas también juegan un papel importante en la circulación oceánica. Llevan grandes cantidades de energía, ayudando a sostener las corrientes oceánicas, mezclando calor y dióxido de carbono a través de los océanos, y así influir en nuestro clima global.
Así que la próxima vez que te sorprendan las turbulencias en un avión, o mirando unas extrañas franjas de nubes en el cielo, piense un poco en las ondas internas que se propagan a su alrededor.
Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original. 
