Fundamentos Teóricos de las Mareas: De Newton a Laplace y su Clasificación

Teorías y Clasificación de las Mareas

La Teoría de Newton y la Gravitación

Según la ley de la gravitación, los cuerpos se atraen en razón directa de sus masas e inversamente al cuadrado de la distancia. Para explicar el fenómeno de las mareas según esta teoría, Newton se basó en estas dos hipótesis:

Hipótesis de Newton

1. Consideró a la Tierra formada por un núcleo sólido y una delgada capa de agua comparada con el radio terrestre.
2. Consideró que las moléculas de agua adquieren en un instante la posición de equilibrio cuando sobre ellas actúa una fuerza, es decir, supuso que el líquido no tiene inercia, viscosidad, ni existen rozamientos entre las moléculas del agua con el núcleo terrestre ni con la atmósfera que rodea la Tierra.

Según esta teoría, la capa líquida sería esférica si solo se viese sometida a la acción de la gravedad terrestre, pero al ser atraída por un astro, la masa líquida toma la forma de un elipsoide de revolución con el eje mayor en la dirección del astro.

Ondas de Marea: Tipos y Origen

Al ser las mareas oscilaciones verticales periódicas de las masas líquidas de los mares, estas se propagan en ondas llamadas ondas de marea. La onda de marea es producida por la resultante de las fuerzas de atracción de la Luna y el Sol.

Clasificación de las Ondas Parciales

1. Onda de marea lunar semidiurna: Producida por la atracción de la Luna suponiendo que este astro permanece en el ecuador.
2. Onda de marea solar semidiurna: Producida por la atracción del Sol suponiendo a este astro en el ecuador.
3. Onda de marea lunar diurna: Al no estar la Luna en el Ecuador, las dos pleamares y bajamares sucesivas no son iguales, siendo una mayor que la otra. Se considera que existe una onda de marea diurna con una pleamar y una bajamar cada 24 horas que hace aumentar la altura de una pleamar semidiurna y disminuir la siguiente, variando también la hora de la pleamar y bajamar.
4. Onda de marea solar diurna: Análoga a la anterior, cada 24 horas esta onda produce una pleamar y una bajamar, la cual hace aumentar el nivel de una pleamar solar y disminuir la siguiente, y análogamente, bajar el nivel de una bajamar semidiurna y subir la siguiente.

Clasificación de las Mareas

Aunque algunas mareas presentan anomalías particulares, se pueden clasificar en los tres grandes grupos siguientes:

1. Mareas semidiurnas: Son aquellas que, debido a la mayor influencia de las ondas parciales semidiurnas, producen dos pleamares y dos bajamares casi iguales en el intervalo de un día lunar.
2. Mareas diurnas: Ocurren cuando predominan las ondas parciales diurnas y por ello en un día lunar producen una pleamar y una bajamar.
3. Mareas mixtas: Tipo intermedio de las dos anteriores. Pueden tener dos formas diversas según la posición geográfica del puerto: en algunas circunstancias la mayor bajamar sigue a la mayor pleamar, y en otras, la mayor pleamar sigue a la mayor bajamar.

La Teoría de Laplace

La Teoría de Laplace se basa en la de Newton, pero hizo grandes modificaciones al tener en cuenta la gravedad terrestre y la fuerza centrífuga debido a la rotación de la Tierra, así como la variación de la profundidad de los mares. La importancia de Laplace fue sentar la teoría de que las mareas se propagan con movimientos ondulatorios, como sucede al producirse una alteración en el equilibrio o movimientos en cualquier masa líquida.

La fórmula que obtuvo Laplace solo se verifica cuando la marea es regular, es decir, cuando solo depende de las ondas semidiurnas solar y lunar y, por tanto, el movimiento del agua solo es debido a la combinación de ambas, que llamamos onda lunisolar semidiurna.