Esta semana mareas excepcionales

Las mareas de esta semana, especialmente las del día 18 y 19, podrían ser las más vivas en unos cuantos años.

Sobre este tema ya escribí en "Mareas vivas, mareas muertas" pero como justo ahora se produce la circunstancia mencionada, me ha parecido interesante recordarlo. Las mareas se deben a la atracción gravitatoria de la Luna, y en menor medida la del Sol, sobre el agua del mar.

Tal como apareció allí hay 4 factores astronómicos que determinan la amplitud de las mareas: Por orden de importancia,

1-La fase lunar: las más favorables son la fase llena y nueva porque las atracciones de la Luna y el Sol están en la misma dirección

2- La distancia Tierra-Luna, cuanto más cercana más efectiva será la atracción

3- La proximidad de la fecha al equinoccio por la dirección adecuada de la atracción solar

4- Proximidad de la Luna a los nodos por la confluencia en la atracción de la Luna y el Sol

Podría pensarse que también influiría la cercanía entre la Tierra y el Sol, pero las fechas están en contraposición con las del equinoccio (factor 3) por lo que no tiene relevancia

Además también influye el contorno de la costa y la presión atmosférica, aunque evidentemente esto no puede predecirse a medio plazo.

Las cuatro circunstancias precisamente serán favorables este 18 de septiembre:

- Luna en fase llena,

- La Luna estará situada en el perigeo justo el día anterior (el punto más cercano a la Tierra), a solo 357289 km.

- Estará situada en el nodo porque precisamente ese día hay eclipse (en  realidad al ser eclipse parcial coincide en el nodo dos días antes).

- Aunque no es exactamente el equinoccio (que será el 22) está a solo a 4 días de distancia.

Aunque los números no sean exactos la proximidad con todos ellos es sorprendente y se produce esta circunstancia muy favorable par unas mareas muy vivas.

Con ello se ha calculado que en Bilbao los valores de la pleamar y bajamar serán los siguientes:

Que son excepcionales teniendo en cuenta que el máximo registrado en las tablas de mareas es de 2.4m y la altura mínima de -2.5m

Pero no tan infrecuentes como se ha anunciado:

Los valores son similares a los que se produjeron hace 9 años, concretamente el 28-9-2015 también con la Luna en el perigeo (ligeramente más cercano) a solo 356882 km, también con eclipse y a 5 días del equinoccio (ese año fue el día 23)

Las mareas en Bilbao casi llegaron a los máximos posibles (incluso algún decimal más que ahora). Habrían llegado si todas esas circunstancias se hubieran producido el día 23, cuando comenzó el otoño.

Por tanto, aún siendo una situación llamativa no es excepcional y las situaciones volverán a ser similares  el 20-3-2034 (con eclipse de sol), el 29-9-2034 (de luna) y sobre todo el 30-9-2042 (también de luna)

Los motivos de toda esta historia los expliqué con más detalle en un post hace 3 años, pero para mayor comodidad lo copio aquí:

POR ELLO, TODO LO QUE SIGUE ESTÁ ESCRITO EN LA PRIMAVERA DE 2021

1- La fase lunar

Este es sin duda el factor más decisivo, de tal manera que las mareas vivas siempre se dan en las fechas próximas a las fases llena y nueva, y las de menor amplitud en los cuartos.

Esto es lógico ya que en las fases citadas los efectos del Sol y de la Luna se suman, al estar ambos astros en línea con la Tierra.

Tanto este gráfico como los siguientes son solo esquemáticos, indican el efecto que se señala, pero las proporciones del mismo están muy exageradas.

Quizás te extrañe alguna situación recogida en el gráfico, en relación con las dos pleamares en lugares opuestos de la Tierra. Lo expliqué en el anterior capítulo sobre este tema: "Dos pleamares al día" 

Habitualmente las mareas más extremas no se dan exactamente en las fechas de plenilunio y novilunio, sino con un cierto retraso de uno o dos días, de manera similar a lo que ocurre con la hora de culminación y la pleamar, debido a la inercia y la configuración de la costa, por lo que en cada lugar ese retraso es diferente, no siendo siempre el mismo en un determinado lugar porque depende de la proximidad de los otros factores.

Pleamares y bajamares diurnas en la ría de Bilbao los días 30 de marzo y 6 de abril. Una de las mareas más extremas del año, dos días después de la luna llena cercana al equinoccio (factor 3), y coincidiendo con el perigeo (factor 2) seguida una semana después por las mareas muertas un día después del cuarto menguante.

Recojo también la gráfica de estas dos mareas diurnas, tomadas de https://tablademareas.com/

Como en una semana la Luna pasa de una fase a otra (por ejemplo de llena a cuarto menguante), las mayores variaciones se producen en solo 7 días. Pero hay otras diferencias, mucho menos importantes y de periodos mucho más largos, que cuando coinciden con la fase adecuada dan lugar a mareas más extremas, como las de la anterior animación.

 

2- La distancia de la Luna.

Debido a la excentricidad de la órbita lunar, la Tierra no está en el centro de la misma y las distancias entre los dos astros varían entre 357000 en el perigeo (punto más próximo) y 406000 km en el apogeo (el más lejano), aunque estos números solo son aproximados porque la forma de la órbita lunar va cambiando ligeramente. 

Lógicamente cuando la Luna está más cerca, la marea será más viva.

Aunque el tamaño de los astros y la amplitud de la marea no están a escala, sí lo están las distancias entre la Tierra y la Luna, aproximadamente en una proporción 7/8.

Lo mismo que ocurre con la órbita terrestre (ver “¿Tienes algo tan redondo como la órbita de la Tierra?") las diferencias en las distancias no se deben a la forma de la órbita, que aunque ligeramente elíptica es casi un círculo perfecto, sino a que la Tierra no está situada en el centro geométrico de la misma, aunque esto sea una consecuencia de aquello.

Órbita de la Luna. El tamaño de la Tierra está exagerado pero todas las distancias y parámetros orbitales están a escala, y se aprecia que la órbita es casi circular.

El efecto de la posición de la Luna en el perigeo sobre la intensidad de la marea es de casi un 15%  superior a la situación media, como puede calcularse con la fórmula de la gravitación universal, y por tanto este segundo factor es mucho menor que el primero (fase llena o nueva), que tal como se recogió en el anterior capítulo era de casi el 50%  al sumar el efecto del Sol al de la Luna.  

Las mareas serán mucho más extremas si los factores 1 y 2 son favorables simultáneamnete, lo que ocurre en las llamadas “superlunas” (fase llena y en el perigeo), que últimamente tanto se publicitan, y también cuando el perigeo coincide con la luna nueva. Además los perigeos más próximos se producen en esos momentos de coincidencia con el plenilunio o novilunio (ya se ha dicho que no todos son igual de cercanos, y varían hasta en un 4%). Precisamente ha ocurrido el pasado martes (27-4-2021), y también ocurrirá el próximo 26 de mayo, pero aunque en esa ocasión la Luna estará ligerísimamente más cerca, y también ser favorable el factor 4 (Luna en el nodo), la marea será menos intensa porque el factor 3 (proximidad al equinoccio) es menor:

En la superluna de mayo las mareas no serán tan intensas como en la de abril. Gráficos tomados también de https://tablademareas.com/

Como el periodo del paso de la Luna dos veces consecutivas por su perigeo es inferior a la duración del ciclo de fases, no es fácil determinar los momentos en que nuestro satélite está en las situaciones más favorables o desfavorables sin recurrir a tablas o efemérides. Se van desplazando respecto a las fases, y si se quieren tomar referencias de un año a otro, la situación más favorable en que coincide la luna llena (o nueva) con el perigeo, cada año ocurre 41 días (en fecha) después que el anterior.

En mucha menor medida también influiría la distancia de la Tierra al Sol. Este dato sí es fácil de recordar, ya que el paso de la Tierra por el perihelio de su órbita, y por tanto la menor distancia Tierra-Sol, se produce siempre los primeros días del año, pero no es significativo porque proporcionalmente las diferencias son mucho menores (la órbita terrestre es aún menos excéntrica que la de la Luna) y la influencia del Sol es menor que la de nuestro satélite.

3- Proximidad al equinoccio

En los equinoccios el Sol está en el plano ecuatorial, y la Luna, que no se separa angularmente del astro rey más de 5º, estará también cerca de ese plano.

Debido a la rotación de la Tierra, la ola de marea se desplaza de Este a Oeste y por ello el efecto de la atracción gravitatoria será mayor en los equinoccios porque “tira” en el sentido del movimiento.

En una situación teórica sin continentes, en los equinoccios el abultamiento máximo de la marea se produce en el ecuador, con lo que se desplaza de manera paralela a la rotación de la Tierra y es más eficiente que en otras fechas donde ese abultamiento va cambiando de hemisferio de una pleamar a la siguiente.

Por poner un símil, es como si quisiéramos mover un vagón situado en una vía tirando de una cuerda. Si nos situamos en la vía delante de él será más eficiente que si estamos fuera de la vía y tiramos un poco en diagonal respecto al sentido del movimiento.

Es curioso que este efecto cuantitativamente es similar o incluso ligeramente inferior al anterior (2), y sin embargo el “saber popular” suele referirse a las mareas vivas equinocciales como las más extremas.

Puede ser lógico porque todo el mundo sabe cuando son los equinoccios, tenemos la referencia memorizada, y dos veces todos los años solemos comprobar el efecto. Pero normalmente no sabemos cuando está la Luna en el perigeo, y aunque también entonces haya mareas vivas se nos pasa más inadvertido y en este caso no funciona el "sesgo de confirmación". 

Aunque con la moda, que tantas veces he criticado, de anunciar las "superlunas" quizás algún día además de las tonterías habituales se cite la relación con las mareas vivas (que es un aspecto mucho más observable y destacado que el tamaño aparente de nuestro satélite), tengamos una nueva referencia, y yo deba rectificar mis críticas. En cualquier caso, esto solo nos proporcionaría la mitad de las situaciones favorables, a no ser que se repita el tremendo error que se difundió hace 5 años de aquella superluna que iba a brillar un montón, a pesar de que era luna nueva.

Como ejemplo de esto, las mareas equinocciales con luna llena el pasado mes de marzo en Bilbao fueron muy amplias, como se aprecia en la animación que he puesto antes, y se comparan con las de abril en este gráfico:

La luna llena de marzo, aunque no coincidió con el perigeo (como sí lo hizo la de abril) provocó una amplitud de marea ligeramente mayor por estar más cercana al equinoccio, aunque esa máxima amplitud se retrasó 2 días, y se dio precisamente en la fecha del perigeo.

4- Luna cerca de los nodos.

Los 5 grados de separación angular máxima entre la Luna y el Sol que se han citado antes se reducen a cero cuando nuestro satélite está en los nodos (puntos de corte de la órbita lunar con el plano orbital terrestre). Entonces ambos astros tirarían exactamente en la  misma dirección y lógicamente sería más eficiente.

Todos los meses la Luna pasa una vez por cada uno de los dos nodos, pero coincide con la luna llena o nueva (factor principal), precisamente en las fechas de los eclipses. Por ello cabría pensar que los días en que haya eclipse las mareas serían más vivas, pero este último factor es el que menos influye de los 4, y todo estará condicionado a las situaciones de los factores 2 y 3. Como ejemplo, el próximo 26 de mayo habrá un eclipse de Luna con nuestro satélite en el perigeo, pero tal como reflejan los datos recogidos antes, las mareas serán menos vivas que en abril y en marzo, porque está lejos del equinoccio (factor 3)

Pero las cuatro circunstancias precisamente fueron favorables el 28-9-2015. El día que muchos medios anunciaron como el de “la superluna de sangre” la Luna estuvo en el perigeo y se produjo un eclipse lunar, y por tanto luna llena en el nodo. No fue exactamente el equinoccio, pero casi, a solo 5 días, y efectivamente, la amplitud de las mareas fue excepcional.

Las mareas en Bilbao casi llegaron a los máximos posibles. Habrían llegado si todas esas circunstancias se hubieran producido el día 23, cuando comenzó el otoño.

Pero parece que ese día nadie habló de las mareas.

La intensidad de los efectos 3 y 4 varían según la latitud y otros factores, por lo que es problemático cuantificarlas en general. Concretamente las mareas equinocciales en determinados lugares pueden ser tanto o más extremas que aquellas en que la Luna esté en el perigeo en otras fechas, y el factor 4 es claramente inferior a los demás. 

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Existen también otros factores en que las circunstancias locales influyen en la amplitud de las mareas:

5- Pleamares desiguales en fechas cercanas al solsticio.

Teóricamente en un momento dado la pleamar debería alcanzar su valor más alto en el lugar de la Tierra que estuviera la Luna en su cénit o, debido al retraso por la inercia y la configuración de la costa, en un lugar donde hubiera estado horas antes. Pero también en la zona opuesta de la Tierra, por la doble pleamar diaria simétrica, como se explicó en el capítulo anterior ("Dos pleamares al día")

Como se ilustra en el siguiente gráfico, en latitudes medias, fuera de las zonas intertropicales pero no demasiado lejos, la mayor altura del Sol cerca del solsticio de verano provocaría pleamares diurnas altas con luna nueva (1) que también estaría en la misma dirección, pero la pleamar nocturna (2) (simétrica a la 5 debida a la posición de la Luna que en el otro hemisferio está baja a mediodía) sería mucho menor. En esas mismas fechas la luna llena alcanza una altura mínima y la pleamar nocturna (4) en su dirección será leve, pero la diurna diurna (3) simétrica a la posición de la Luna en la parte opuesta sería más alta.

En fechas próximas al solsticio de invierno, las correspondiente pleamares diurnas (5 y 8) no serían notables, pero sí lo serían las nocturnas (6 y 7). Aunque el gráfico solo recoge una estación en cada hemisferio, los resultados son iguales en ambos porque las estaciones ocurren en fechas opuestas.

 

Tanto en la luna nueva como llena, la pleamar diurna en las proximidades del solsticio de verano es más alta que la nocturna, y al contrario ocurre en el solsticio de invierno.

Las mareas equinocciales (factor 3) siempre serán más vivas que las del solsticio, pero en las lunas llenas y nuevas cercanas a los solsticios también una de las mareas diarias será destacada según el hemisferio y dependiendo de la latitud, e incluso parece que el "saber popular" ha recogido estas mareas, que en una misma fecha tienen amplitud diferente.

6- Presión atmosférica.

Cuando la presión atmosférica es superior a la media, este "peso del aire" hace que el agua suba en la pleamar menos de lo que debiera, y lógicamente ocurrirá lo contrario cuando hay baja presión. Evidentemente esto nunca se puede prever con mucha antelación y no se incluye este factor en los cálculos para elaborar las tablas de mareas.

Con esta configuración de isobaras, en la costa occidental de la península Ibérica las pleamares serían menos altas de lo previsto, al contrario que en la costa suroccidental de Francia o en las costas mediterráneas.

7- Configuración de la costa. 

Como se ha dicho en los anteriores artículos, este aspecto tan desigual y con un efecto tan difícil de cuantificar teóricamente tiene una importancia fundamental en el tema y debido a él pueden encontrarse ejemplos que aparentemente maticen en gran medida todo lo dicho.

Buena excusa para cubrirme y aunque en mi ciudad parece que todo funciona según lo dicho, con las correcciones debidas al "establecimiento del puerto", si encuentras algún ejemplo que contradiga alguna de las afirmaciones, ya sabes por qué puede ser.