23 septiembre 2009

Sonido. Hielo. Trazadores. Luz

Septiembre 15 Sonido. Rapidez del sonido
El agua permite la propagación de las ondas sonoras por que es un medio elástico. La rapidez del sonido depende de la elasticidad (E) y la densidad (ρ) , es decir c (E, ρ) y es de aproximadamente 1500 m/s.
c depende más de la presión y la temperatura que de la salinidad.
Asi tenemos que: más alta la presión más alta la rapidez del sonido; más alta la temperatura más alta la rapidez del sonido.
Debido a la distribución de temperatura y presión, en muchas regiones del océano se tiene que la rapidez del sonido es alta tanto en la superficie como en el fondo, con un mínimo entre estas dos capas. El mínimo de rapidez de sonido se denomina el canal SOFAR (SOund Fixing An Ranging).
El sonido tiene muchas aplicaciones prácticas en oceanografía, por ejemplo en la localización de instrumentos, en la determinación de batimetrías (ecosonda) y en la estimación del campo de velocidades por medio de un ADCP (Acustical Doppler Current Profiler).
Lectura. En la siguiente página se encontrará una descripción del principio de funcionamiento del ADCP
Hielo en el mar
El hielo marino ocupa el 7 % del área total de los océanos. Por su extensión, el hielo marino juega un papel importante en el balance de calor de la Tierra, ya que el hielo refleja los rayos solares.
El albedo es la fracción de radiación solar reflejada por una superficie u objeto, expresada comúnmente en porcentaje.
El albedo del hielo marino ocurre entre 30 y 40 %
El punto de congelamiento del agua de mar es más bajo que el del agua pura. A medida que el agua se congela, se forman paquetes de sal (saladitos). Los saladitos se desprenden de la parte inferior del hielo. Por eso cuando el hielo se descongela es menos salino que el agua de mar original cuando se dio el cambio de fase. El desprendimiento de saladitos de sal crea agua densa abajo de las áreas de formación de hielo en el mar.
En latitudes altas es donde se forman las aguas más densas del océano, el proceso de formación de hielo juega un papel importante en la generación de estas aguas.
Lectura. Hielo en el Artico.
La foto de arriba muestra la variación estacional de la cubierta de hielo en el Polo Norte y el Polo Sur. En verano la cubierta es mínima y en el ocaso de invierno es máxima.
Trazadores
Las propiedades del agua de mar son una herramienta valiosa para analizar la trayectoria de las masas de agua. La temperatura potencial y la salinidad son conservativas- los cambios sólo se explican por los procesos de mezcla-. Para algunas regiones (e.g. la Corriente de California) resulta también útil la variable Π ("spiciness") como trazador.
Entre los trazadores biogénicos que son utilizados en el estudio de masas de agua y circulación destacan: oxígeno, nitratos, fosfatos y silicio. Debido a que estos compuestos no son conservativos, deben de ser usados con precaución en el proceso de inferencia del origen de las masas de agua.
Trazadores de origen químico como los clorofluorocarbonos, tritio, helio-3 y carbono-14 son usados estudios de ventilación de las aguas marinas y circulación profunda. Los dos primeros son de origen antropogénico.

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