Los patrones de circulación oceánica tienen un efecto profundo en el clima global. Las olas en las profundidades del océano juegan un papel importante en el establecimiento de esta circulación, que surgen cuando las corrientes de las mareas oscilan sobre un fondo oceánico desigual. Las ondas internas que se generan por este proceso agitan y mezclan el océano, trayendo frío, agua profunda a la superficie para ser calentada por el sol.

Esta semana en el diario Física de fluidos , Los investigadores del Instituto de Oceanografía del Mar de China Meridional informan cómo saber en qué dirección irán las ondas internas. La teoría propuesta unifica varias explicaciones previamente entendidas de la propagación de ondas.

Sin estas ondas internas la circulación de los océanos profundos se cerraría y los océanos se estratificarían en agua cálida en capas sobre aguas profundas permanentemente frías. A medida que las mareas barren el agua de un lado a otro sobre el fondo del océano todos los días, Se crean muchas olas que se extienden verticalmente desde el fondo del océano hasta la superficie del mar.

El movimiento repetitivo de estas oscilaciones de las mareas hace que las ondas verticales se superpongan, o acumular, hasta que se forma un llamado "haz de ondas". Esta onda compuesta transporta agua desde las profundidades del océano hasta la superficie y se comporta como un rayo de luz, de ahí su nombre.

Las colinas, Las crestas y los valles del fondo del océano juegan un papel clave en la generación de rayos de olas. El límite de una plataforma continental, presentando un borde afilado o rotura en la pendiente, también es importante en este proceso. Un parámetro clave involucra dos ángulos, siendo uno el ángulo que forma el fondo del océano con la horizontal, y el otro, el haz de ondas en sí.

Si el ángulo de la pendiente del fondo del océano es menor que el ángulo del haz de las olas, la situación es "subcrítica". Una situación "supercrítica" surge cuando la pendiente topográfica excede el ángulo del haz de ondas. Existe una situación "crítica" cuando los dos ángulos coinciden. El trabajo reportado en Física de fluidos explora la generación de ondas internas en los tres casos y explica cómo se dirigen los haces de ondas. La figura adjunta muestra los resultados típicos de las simulaciones publicadas.

La existencia de haces de olas transversales a la topografía del fondo del océano ha sido controvertida y las explicaciones recientes para estos son inadecuados. El presente estudio se realizó para aclarar la literatura.

Los investigadores encontraron un resultado algo sorprendente para el rayo que se encontraba en una pendiente crítica. El punto de origen de los haces de ondas (punto magenta en el panel (b) de la figura) está cerca, pero todavía a cierta distancia de la abrupta ruptura de la plataforma continental. Teóricamente Las ondas internas deben generarse a lo largo de toda la pendiente descendente, por lo que no está claro por qué los rayos deben originarse en este lugar misterioso. La investigación futura se centrará en determinar por qué surge esta característica y qué significa para las simulaciones de este importante fenómeno global.