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8/17/2019 1pcdinamica.docx

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E

S


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Contenido

Introducción................................................................................................... 1

Olas en la superfcie del mar..........................................................................2

1.1. Olas Regulares e Irregulares.................................................................2

1.2. Altura de Ola Signifcativa....................................................................3

ar peruano...................................................................................................!

Escalas de medición del estado de mar........................................................."

etodolog#a....................................................................................................$

An%lisis de la data & Resultados...................................................................10

Conclusiones................................................................................................13

'i(liogra)#a................................................................................................... 1*

1

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/HYPERLINK%23_Toc449150585http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/HYPERLINK%23_Toc449150585


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+IS,A -E I/RAS

igura 1.........................................................................................................!igura 2.........................................................................................................igura 3.........................................................................................................igura *....................................................................................................... 13igura !....................................................................................................... 1*

2


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+IS,A -E ,A'+AS

,a(la 1............................................................................................................ ,a(la 2..........................................................................................................12 ,a(la 3..........................................................................................................1!

3


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Introducción

En el presente in)orme se epondr% un concepto (reve so(re las olasoce%nicas & se defnir% lo 4ue son las olas regulares e irregulares con lo cualpodemos decir 4ue el estudio del movimiento de un (u4ue en un marregular no es apropiado &a 4ue en la realidad el mar se comporta de )ormairregular en cuanto altura de olas & periodo de a5# la importancia delconcepto de la atura de ola signifcativa para poder calcular el estado demar en un determinado periodo de tiempo.

,am(i6n se epondr% so(re las dos escalas de mar m%s utili7adas 4ue son+a Escala -ouglas & +a Escala de 'eau)ort8 por ultimo (asados en los datoso(tenidos de la (i(liogra)#a se reali7ara el c%lculo & determinara si 5a&coincidencia con lo 4ue nos entrega la -irección de 9idrogra)#a &:avegación de la arina del ;er<

*


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Cap#tulo 1

Olas en la superfcie del mar

+as olas 4ue se producen en la superfcie li(re del mar inciden so(re elmovimiento de 6ste & tam(i6n so(re los es)uer7os 4ue soporta la estructuradel (u4ue. +as dilatadas vidas de los grandes (u4ues petroleros & carguerosen general= unido a los es)uer7os provocados por el movimiento de las olas=aca(an )atigando los materiales apareciendo grietas 4ue se desarrollar%nprogresivamente con el tiempo.

Estudiar el comportamiento regular nos permite defnir de )orma sencilla lascaracter#sticas del olea>e= sin em(argo= una modeli7ación seria nos llevar#a adefnir aspectos estad#sticos de la altura de las olas= )recuencia de llegada=etc.

1.1. Olas Regulares e Irregulares

+a di)erencia entre olas regulares e irregulares se entiende intuitivamente.+as olas regulares son a4uellas 4ue mantienen su altura & su longitud deonda en el tiempo. Son a4uellas 4ue no cam(ian ni su tama?o ni su )ormaen el tiempo. Sin em(argo= lo normal es 4ue ocurra >ustamente lo contrario=es decir= 4ue las olas de la mar sean irregulares en el tiempo & en elespacio. ;or lo tanto= su descripción real responde a valores aleatorios de lascaracter#sticas. Esto es as#= por4ue a su ve7= el viento 4ue las genera no es

de intensidad constante= estando su>eto a rec5as 4ue se manifestan en estairregularidad de la mar.

na ve7 )ormadas las olas se trasladar%n so(re la superfcie de la mar= )uerade la 7ona de generación= 5asta 4ue se agote su energ#a. Estas olas= nosu>etas &a al viento 4ue las originó= van suavi7ando sus )ormas= lo 4ue semanifesta en unas crestas redondeadas & en menores variaciones dealturas entre crestas sucesivas= presentando= por tanto= una ma&oruni)ormidad. A la mar 4ue tiene estas caracter#sticas se la denomina martendida o de )ondo.

Figura 1

!


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+as olas irregulares var#an su longitud de onda & altura de )ormaaleatoriamente & de(en ser consideradas desde el punto de vistaestad#stico. El origen de la irregularidad es diverso@ variaciones depro)undidad a lo largo del espacio= variación de la )uer7a del viento= etc. +amar irregular puede ser eplicada por el teorema de superposición= &a 4ue

la ola irregular= realmente puede ser descrita por la superposición de olassinusoidales de diversa amplitud & )recuencia.

Figura 2

+a energ#a de la ola tiene una componente cin6tica & otra potencia. +aenerg#a cin6tica de(ida al movimiento circular de las part#culas de agua & lapotencial de(ido a su elevación. -ic5a energ#a vale@

E=

1

2 ρgε Lw B

Siendo@

'@ +a anc5ura considerada+@ +ongitud de onda

ε @ Amplitud de onda ρ @ -ensidad del Buido

Si dividimos la energ#a por la superfcie comprendida en una distanciaigual a la longitud de onda@

E=1

2 ρg ε

2

En lo 4ue llamaremos como E= densidad de energ#a de la ola.;odemos apreciar 4ue al duplicar la amplitud de la ola= se multiplicapor * la energ#a de esta. Esta densidad de energ#a es para una olaregular dónde no var#a ni su longitud de onda= ni la altura de 6sta.

1.2. Altura de Ola Signifcativa


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+a altura de ola signifcante= 9s o 913 es el par%metro m%s etendido a la5ora de descri(ir un estado de mar. ue presentado por primera ve7 porSverdrup & unD 1$*"F & surgió de la necesidad de esta(lecer unpar%metro estad#stico 4ue relacionara las alturas de ola o(tenidas en elregistro instrumental del olea>e & las esta(lecidas a trav6s de o(servación

visual de un estado de mar.Si se registran las alturas de las olas en una 7ona & durante un tiempodeterminado= se o(servar% una diversidad importante de valores. ;araindicar la altura de la ola representativa de este estado de la mar se tomaun valor estad#stico denominado altura de la ola signifcativa= 4ue es lamedia aritm6tica de las alturas del tercio de las olas de ma&or alturaregistradas. 9a& 4ue indicar 4ue no se puede esta(lecer una relación 4uepermita 5allar la altura m%ima de la ola= a partir de la altura de la olasignifcativa.

H 1/3=∑ de

1

3 de olas de H max

1

3de olas registradas

=3

N ∑i=1

N

H i

-ónde Hi es la serie de alturas de ola individuales del registro=ordenada de ma&or a menor H1 es la altura de ola m%ima & HN es laaltura de ola m#nimaF & N es el nemplo@

Altura de la

ola (m)

Número de

registros f (t) = 100 · N/reg. F (t)

1 * 3=$2 3=$

2 *0 3$=2 *3=12

3 31 30=*2 "3=!*

* 2! 2*=! $=0*

! 2 1=$ 11=00

102 registros 100 GTabla 1

El n


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1∗4+2∗4+3∗31+4∗25+5∗2

102=2.81m .

Altura de ola signifcativa@

H 1/3=∑ de 13 de olas de H max

1


=3∗7+25∗4+2∗5

34=3.85m .

Cap#tulo 2

ar peruano

Figura 3

Ubicación:

El mar peruano se u(ica en el Oc6ano ;ac#fco. Se etiende entre el litoral &una l#nea imaginaria paralela a esta8 situada a 200 millas 3"0 Dm Klimitación f>ada durante el go(ierno del -r. Los6 +uis 'ustamante & Rivero1$*"F.


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Las 200 millas marinas:

Esta idea )ue planteada por el presidente norteamericano 9. ,RA: en1$*! dando la idea de 4ue un pa#s pueda e>ercer solvencia so(re un mar

ad&acente a parte continental (asada en criterios de car%cter Económicos &;ol#ticos.

1 milla n%utica@ 1!3.2! m

200 millas@ 3"0 !0 m. 3"1 MmF

Dimensiones

Nrea@ 2=2*0 Dm

Anc5o@ 200 millas 3"0 DmF

;ro)undidad@ K!!2 m en la )osa meridional o de ,acna.

Límites

:orte@ ;aralelo 4ue pasa por 'oca de Capones desem(ocadura R#oParumillaF

Este@ El litoral peruano 300 DmF.

Oeste@ +a l#nea paralela distante 200 millas del litoral peruano.Sur@ 9ito :


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alteraciones en la Corriente ;eruana= sus aguas pueden llegar 5acia lacosta.

La contracorriente del Per

Se despla7a en sentido contrario :orte K SurF de las dos anteriores & por

de(a>o de ellas. Es la responsa(le principal del aBoramiento de aguaspro)undas= se manifesta entre los *0 & los *00m de pro)undidad. Separa lacorriente ;eruana de la corriente Oce%nica= siendo superfcial veranoF osu(superfcial. En el primer caso= est% #ntimamente ligada al enómeno deEl :i?o.

Cap#tulo 3

Escalas de medición del estado de mar

En la pr%ctica se utili7an dos escalas para medir la intensidad de las olas@

• +a Escala -ouglas• +a Escala de 'eau)ort

Escala -ouglas

+a Escala -ouglas es una escala 4ue clasifca los di)erentes estadosdel mar en 10 grados tomando como re)erencia el tama?o de las olas. uecreada por el vicealmirante ingl6s 9enr& ;erc& -ouglas en 1$1" cuando

dirig#a el Servicio eteorológico de la Armada 'rit%nica.

+a escala tiene dos códigos= uno para estimar el estado del mar & otro paradescri(ir la altura de las olas. Esta escala se adaptó internacionalmenterecurriendo en la ma&or#a de los pa#ses a los nom(res tradicionales 4uedescri(#an los di)erentes estados del mar.

Escala 'eau)ort

+a escala de 'eau)ort es una medida emp#rica para la intensidad del viento=(asada principalmente en el estado del mar= de sus olas & la )uer7a delviento. Su nom(re completo es escala de 'eau)ort de la )uer7a de los

vientos.

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+a escala inicial no ten#a velocidades de vientos= sino 4ue detalla(a uncon>unto de condiciones cualitativas desde 0 a 12 de acuerdo a cómo unnav#o actuar#a (a>o cada una de ellas= desde Tapenas sufciente paramanio(rarT 5asta Tinsosteni(le para las velasT. +a escala se trans)ormó en unparte est%ndar de las (it%coras para nav#os de la arina 'rit%nica a fnales

de los 130s.Correspondencia entre las escalas@

ESCALA BEAUFORT (VIENTO) ESCALA DOUGLAS (MAR)

Grado Denominación

Velocidad A!ec"o del Mar

Grado

Nom#re

Al"$ra deOla en m%

n$do

& Calma ' Mar como $n e!eo% & CALMA &

Ven"olina *+Ri,o como ecama de !ecado-!ero in e!$ma%

RI.ADA &*&-/0/Floi"o(Bria m$1 d2#il)

3*45e6$e7a ola- cre"a dea!ariencia 89"rea- in rom!ere%

+Floo(Bria d2#il)

:*&

5e6$e7a ola- cre"arom!ien"e- e!$ma de a!ec"o89"reo ailado 8ellone dee!$ma% / MARE;ADILL

A&-/0* &%0

3Bonaci#le(Bria moderada)

*4Ola $n !oco larormación de olaicie dela mar !arece #lanca% Vii#ilidadred$cida% La mar r$


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Vii#ilidad m$1 red$cida%

/Tem!oral$racanado

($racn)

43*: El aire e" lleno de e!$ma 1 derocione% La 8ii#ilidad e cai

n$la%

ENORME 3

Tabla 2

12


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etodolog#a

+a metodolog#a utili7ada en el presente tra(a>o involucra revisar la

in)ormación= reali7ar el c%lculo (asados en esta in)ormación & verifcar sinuestros resultados coinciden con los presentados por la -irección de9idrogra)#a & :avegación de la marina del ;er


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An%lisis de la data & Resultados

;ara el estudio del in)orme tomamos los datos en (ruto como son mostrados

en nuestras )uentes de in)ormación para despu6s anali7ar 4ue datos nosservir%n para reali7ar nuestros c%lculos & as# o(tener el resultado deseado.

-atos@

1*

Figura 4


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;ara el c%lculo del estado de mar peruano solo tra(a>aremos con un sector4ue es el sector sur del ;er


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Altura de ola signifcativa@

H 1/3=∑ de

1

3de olas de H max

1


=3∗1.2+9∗1.1+19∗0.9+4∗0.8

35=0.965m .

Entonces para el mes de A(ril tenemos una altura de ola de 0.$! m. parala ciudad de I+O= con lo cual podemos decir (as%ndonos en la escala-ouglas tenemos en estado de ar 3.

1


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Conclusiones

El presente tra(a>o mostro la importancia 4ue tiene el an%lisis de la

intensidad de las olas oce%nicas para as# determinar el estado de mar en el4ue estamos= pero para ello se de(e tener no solo en cuenta la altura de laola & la )recuencia de repeticiones si no tam(i6n se de(e considerar elperiodo= la velocidad & dirección del viento= as# como el coefciente demareas para tener un c%lculo m%s preciso

;odemos determinar 4ue con los datos utili7ados tenemos una granaproimación al determinar la condición del estado de mar= esto verifca laimportancia de entender el concepto de la altura de ola signifcativa & comoreali7ar su c%lculo.

1"


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'i(liogra)#a

[email protected](lademareas.compemo4ueguailo

[email protected](oletinUdiarioUcondicionesUoceanografcas [email protected],eorGC3GA-a.pd)

1

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