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Espectro de olas: la radiografía del mar

Luiz Guilherme Aguiar
Lectura: 9 minutos

Miras el pronóstico y ves: 2 metros de altura, 11 segundos de período y dirección
sudeste.

Al día siguiente, encuentras un mar ordenado, con series bien definidas y olas entrando
prácticamente desde la misma dirección.

Algunas semanas después, el pronóstico muestra valores muy parecidos. Pero esta vez el mar está desordenado, con olas cruzadas y poca organización.

¿Cómo pueden ser tan diferentes dos mares con números prácticamente iguales?

La respuesta está en el espectro de olas.

La altura, el período y la dirección son datos fundamentales, pero representan solamente un resumen del estado del mar. El espectro muestra cómo está realmente distribuida la energía entre olas de diferentes períodos y direcciones.

Por eso, podemos considerarlo una especie de radiografía del mar.

El mar no está formado por olas iguales.

Cuando estudiamos las olas de manera simplificada, normalmente imaginamos una secuencia de olas idénticas, con la misma altura, el mismo período y la misma dirección.

Es el tipo de ola que podemos producir en un canal de laboratorio —o en una piscina de olas— mediante una máquina que repite siempre el mismo movimiento.

En el océano, sin embargo, el viento no sopla de forma perfectamente constante. Su velocidad y su dirección varían, al igual que la presión que ejerce sobre la superficie del agua. Además, una tormenta ocupa una gran extensión y cada sector puede presentar vientos con características diferentes.

El resultado es un mar formado por olas de distintos tamaños, períodos y direcciones.

Una forma sencilla de entender esta mezcla es imaginar varias máquinas de olas funcionando al mismo tiempo. Una produce olas de 6 segundos provenientes del este;
otra, olas de 11 segundos del sudeste; y una tercera, olas de 14 segundos del sur.

Cuando estos diferentes trenes de olas se superponen, forman el mar irregular que observamos en la naturaleza.

En el lenguaje técnico, cada uno de estos trenes recibe el nombre de componente espectral. El espectro muestra qué componentes están presentes y cuánta energía contiene cada una.

Esta es la idea central presentada de manera muy didáctica por el profesor Eloi Melo, de la FURG: interpretar el mar irregular como la superposición de varias olas más simples, cada una con su propio período, dirección y energía.


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Cómo leer el espectro de olas

En un espectro direccional aparecen tres datos al mismo tiempo:

  • la dirección desde la cual llegan las olas;
  • el período;
  • la cantidad de energía.

En general, la posición angular de la mancha indica la dirección, la distancia con respecto al centro representa el período y los colores muestran la energía.

Así, una mancha ubicada en el cuadrante sudeste, cerca del anillo de 11 segundos, indica energía de olas del sudeste con un período cercano a los 11 segundos.
Pero esta energía rara vez aparece como un punto aislado. Normalmente vemos una mancha que ocupa un rango de períodos y direcciones.

Esto ocurre porque una sola tormenta no produce olas exactamente iguales. Incluso cuando el swell proviene de una única fuente, existe una dispersión alrededor de una dirección y un período predominantes, llamados dirección de pico y período de pico.

Por ejemplo, un swell puede tener su pico de energía en 140° y 11 segundos, pero también presentar energía relevante entre 130° y 150°, y entre 9 y 13 segundos.

Es decir:

El pico del espectro no representa al swell completo. Es solamente la componente con mayor concentración de energía.

Cuando la mancha es más estrecha, la energía está concentrada en un rango menor de períodos y direcciones. Esto suele indicar un swell más organizado y con una dirección más definida.

Cuando la mancha es amplia, la energía está más dispersa. En ese caso, el mar tiende a presentar una mayor irregularidad, con olas llegando desde diferentes ángulos y con distintos espaciamientos.

Una mancha estrecha no garantiza buenas olas, porque el fondo, el viento y la marea siguen siendo fundamentales. Pero nos ayuda a comprender si la energía mar adentro — offshore— está concentrada o dispersa.

¿Una fuente o varias fuentes?

Además de la dispersión dentro de un mismo swell, olas generadas por diferentes fuentes pueden llegar al mismo punto simultáneamente.

En las costas sur y sudeste de Brasil es común encontrar, por ejemplo:

  • un swell del sur generado por un ciclón distante;
  • olas del este o del nordeste producidas por vientos más cercanos, asociados a un anticiclón;
  • eventualmente, otro swell secundario proveniente de una dirección diferente.

En estos casos, el espectro puede presentar dos o más manchas separadas. Cada mancha representa un sistema con sus propias características de período, dirección
y energía.

Esta diferencia es importante: Una única mancha amplia puede indicar la dispersión de energía de una misma fuente. Dos manchas separadas normalmente indican olas generadas por fuentes distintas.

Cuando el sudeste no es realmente sudeste

Imaginemos que una tabla de pronóstico muestra un mar de 2 metros, con dirección media del sudeste y un período cercano a los 11 segundos.

A primera vista, parece una condición muy favorable para el pico de Arpoador, en la Zona Sur de Río de Janeiro. Pero este resultado puede representar dos situaciones completamente diferentes.

En la primera, una tormenta ubicada al sudeste de Río genera un swell relativamente concentrado entre 135° y 145°, con un período de entre 10 y 12 segundos.

El espectro muestra una mancha principal del sudeste.
Este es un verdadero swell del sudeste, capaz de poner en funcionamiento la máquina de izquierdas del Arpex.

En la segunda situación, tenemos un swell del sur combinado con olas de viento del este-nordeste. Al resumir toda la energía del mar en una única dirección media, el producto puede indicar sudeste.

Sin embargo, físicamente no existe un swell concentrado del sudeste. El “sudeste” que aparece en la tabla es el resultado de la combinación de dos sistemas
diferentes.

Y el comportamiento del mar en Arpoador será completamente distinto.

Esto se debe a que la componente del sur será parcialmente atenuada por los efectos de sombra y difracción provocados por el archipiélago de las Cagarras, ubicado frente a Ipanema y Arpoador.

Por su parte, las olas del este-nordeste, especialmente cuando tienen un período más corto, deben sufrir una fuerte refracción para alcanzar una playa orientada hacia el sur.

Por eso, solamente una parte reducida de esa energía suele llegar a Arpoador.

Así, el swell total puede presentar números aparentemente favorables, pero poca energía realmente concentrada en la dirección y el período más adecuados para el pico.

El sudeste de la tabla puede ser solamente un promedio matemático de un mar que no posee un verdadero swell del sudeste.

El espectro permite ver esta diferencia inmediatamente.

espectro de ondas
Figura: Comparación entre dos espectros. En el primero, a la izquierda, aparece una única mancha concentrada en el sudeste. En el segundo, una mancha del sur y otra del este-nordeste. La dirección del swell total indicada en las tablas podría ser similar — sudeste—, pero el resultado en la playa de Arpoador, en Río de Janeiro, sería completamente diferente.

Lo que esconden los números del pronóstico

Los sitios de pronóstico normalmente presentan tres parámetros principales:

  • altura significativa;
  • período de pico;
  • dirección.

Son datos útiles, pero deben ser interpretados.
El período de pico es el período de la componente más energética. No significa que todas las olas tengan ese período.

La dirección de pico o la dirección media tampoco significa que todas las olas provengan del mismo lugar.
La altura significativa, por su parte, reúne la energía de las diferentes componentes presentes en el estado del mar.

Por eso, una altura total elevada puede estar formada por:

  • un único swell fuerte;
  • dos swells moderados;
  • swell combinado con mar de viento;
  • varias componentes menores combinadas.

Dos mares pueden tener la misma altura significativa y presentar condiciones completamente diferentes para el surf.

Uno puede estar formado por un swell único, concentrado y organizado, que llega de lleno a un determinado pico.

El otro puede reunir una combinación de ondulaciones menores que no favorecen ese mismo lugar. Los números resumidos pueden ser parecidos. El espectro, no.

espectro de ondas
Chequea nuestra cámara en vivo en Arpoador, Rio de Janeiro.

Cómo observarlo en el pronóstico de Lineup

Lineup no presenta directamente el gráfico del espectro direccional, pero muestra por separado las dos principales particiones de swell previstas por el modelo, identificadas como Swell 1 y Swell 2.

Para cada una de ellas se indican la altura, el período y la dirección. De esta forma, el usuario puede identificar si el pronóstico está dominado por un único swell o si existen dos sistemas diferentes llegando al mismo tiempo.

Por ejemplo, un Swell 1 del sur con período medio y un Swell 2 del este con período corto revelan un mar mezclado, una información que podría desaparecer si todas las componentes se resumieran en una única altura y una única dirección media.


Ejemplo de pronóstico en Lineup con Swell 1 y Swell 2.

¿Para qué sirve esto en el surf?

El espectro ayuda a responder preguntas que la altura, el período y la dirección no
pueden aclarar por sí solos:

  • ¿El mar está limpio o mezclado?
  • ¿Existe un swell principal o varias componentes?
  • ¿La altura total proviene de un swell organizado o de mar de viento?
  • ¿La dirección indicada representa una fuente real o solamente un promedio?
  • ¿Qué picos estarán más expuestos a cada componente?

También ayuda a evitar un error común: mirar únicamente el valor total del pronóstico y
asumir que toda esa energía será aprovechada de la misma manera por el pico.

El espectro no sustituye el análisis del fondo, la marea, el viento local y la exposición de la playa. Tampoco corrige por sí solo las limitaciones de los modelos globales en zonas con islas, puntas rocosas, bajos y promontorios.

Pero ofrece una visión mucho más completa del estado del mar.

En conclusión...

La altura, el período y la dirección son datos indispensables para el pronóstico de olas. Pero son solamente un resumen.

Dentro de un mismo swell existe una dispersión de energía. Además, olas generadas por distintas tormentas pueden llegar simultáneamente a un mismo lugar.

El espectro permite diferenciar:

  • una única fuente o varias fuentes;
  • swell o mar de viento;
  • energía concentrada o energía dispersa.

Cuando aprendemos a interpretar el espectro, dejamos de ver el mar solamente como:

“2 metros, 11 segundos, sudeste”.

Comenzamos a verlo como lo que realmente es: una combinación de olas con diferentes períodos, direcciones y orígenes.

Por revelar esta estructura escondida, el espectro puede ser considerado la verdadera
radiografía del mar.