Ejercicios: Circulación oceánica superficial

El Giro Subtropical del Atlántico Norte incluye la Corriente del Golfo a lo largo de la costa este de Estados Unidos. Indica si este giro rota en sentido horario o antihorario y nombra el efecto de la rotación terrestre (efecto de Coriolis) que es el principal responsable de esa dirección.

Define el efecto de Coriolis. Luego indica hacia qué lado se desvían el aire o el agua en movimiento en el hemisferio norte y en el hemisferio sur.

Cerca del ecuador, los vientos alisios soplan de este a oeste y empujan con ellos el agua superficial de los océanos Pacífico y Atlántico. ¿En qué dirección fluye la corriente ecuatorial resultante? Explica qué le sucede a esta agua cuando llega al borde occidental de una cuenca oceánica, como el Caribe o la costa de Asia.

A lo largo de la costa de California, los vientos suelen soplar del norte hacia el sur, paralelos a la costa (la costa corre aproximadamente de norte a sur, con el océano al oeste). El transporte de Ekman mueve la capa superficial del agua a unos $90^\circ$ a la derecha de la dirección del viento en el hemisferio norte.

1. Determina la dirección del movimiento neto del agua superficial.

2. Explica qué debe reemplazar el agua que se aleja de la costa.

3. Describe un efecto de este proceso sobre la temperatura del agua y sobre la vida marina.

La Corriente del Golfo, en el lado occidental del Atlántico Norte, fluye a unos $1.5\ \text{m/s}$ y es relativamente angosta. La Corriente de Canarias, en el lado oriental, fluye a unos $0.1\ \text{m/s}$ y es ancha y difusa.

1. Calcula cuántos días tarda el agua en recorrer $1{,}000\ \text{km}$ en cada corriente.

2. Explica cómo la forma de la cuenca oceánica, junto con el efecto de Coriolis y los vientos, ayuda a producir corrientes de borde occidental fuertes.

En la bahía de Fundy, en la costa atlántica de Canadá, el rango de marea puede llegar a unos $16\ \text{m}$. En el golfo de México, el rango de marea suele ser de solo unos $0.5\ \text{m}$.

1. Calcula cuántas veces mayor es el rango en la bahía de Fundy.

2. Explica cómo la forma de una cuenca (una bahía larga que se estrecha frente a un golfo ancho y casi cerrado) cambia las corrientes de marea.

3. Explica por qué las mareas impulsan corrientes costeras y no los grandes giros oceánicos.

La Corriente Circumpolar Antártica fluye hacia el este alrededor de la Antártida. Ningún continente la bloquea, salvo en el Pasaje de Drake, que mide unos $800\ \text{km}$ de ancho. En cambio, el Atlántico Norte tiene giros cerrados limitados por continentes.

Analiza por qué el océano Austral tiene una corriente circumpolar continua mientras que el Atlántico Norte tiene un giro. En tu respuesta, discute el papel de (a) los vientos predominantes, (b) el efecto de Coriolis, (c) la forma de la cuenca oceánica y (d) las diferencias de densidad entre el agua polar fría y el agua más cálida al norte.

Un contenedor de carga con 10,000 juguetes de plástico cae al mar en el Pacífico Norte a $45^\circ\text{N}$, $170^\circ\text{E}$ (un hecho hipotético). Los juguetes flotan en la superficie y viajan con la corriente.

1. Usando el giro del Pacífico Norte, los vientos del oeste y el efecto de Coriolis, describe la trayectoria más probable de los juguetes y dónde algunos podrían llegar a la costa.

2. Si los juguetes viajan a una rapidez promedio de $0.1\ \text{m/s}$ a lo largo de una trayectoria total de $20{,}000\ \text{km}$, calcula cuántos años dura el viaje (usa $1\ \text{año} \approx 3.15 \times 10^{7}\ \text{s}$).

3. Explica una razón por la que el tiempo real de viaje podría ser mayor o menor que tu estimación.