VISITA AL COSMOCAIXA: EL GIRO DEL AGUA.

EL GIRO DEL AGUA SEGÚN LOS HEMISFERIOS:

La Falacia de hoy está extraordinariamente extendida. De hecho, está tan extendida que de vez en cuando se oye en clases de física, lo cual es bastante descorazonador: que un mito sea repetido por alguien a quien se lo han contado y no tiene por qué saber del asunto es una cosa – que alguien que debería saber del tema lo repita es más grave. En cualquier caso, la Falacia de hoy es la siguiente: el agua gira en un sentido en los desagües del Hpetido por alguien a quien se lo han contado y no tiene por qué saber del asunto es una cosa – que alguien que debería saber del tema lo repita es más grave. En cualquier caso, la Falacia de hoy es la siguiente: el agua gira en un sentido en los desagües del Hemisferio Norte y en sentido contrario en el Hemisferio Sur debido a la fuerza de Coriolis. Mentira.

La razón de que este mito no muera y desaparezca es, en parte, que la gente que lo repite no tiene ni idea de lo que es el efecto de Coriolis, supuestamente responsable del giro del agua en el desagüe. De modo que vamos por partes.

El agua cae en sentido contrario en el Hemisferio Sur debido a la rotación de la Tierra

La rotación de la Tierra es demasiado débil como para afectar al sentido en el que gira el agua mientras cae en un sumidero. Cualquiera puede comprobarlo fácilmente con tan sólo abrir los grifos de varios cuartos de baño. En cada lugar verá como el agua forma remolinos a uno u otro lado dependiendo únicamente de la forma del lavabo, no del hemisferio donde se encuentre.

¿Qué es el efecto de Coriolis?

Bien, en primer lugar no hay realmente ninguna fuerza, igual que la “fuerza centrífuga” no es una fuerza real: es un efecto que se debe a mirar el movimiento de algo desde un sistema de referencia en rotación.

Imagina que estás en el centro de un disco del tamaño de una habitación. El disco está girando con una velocidad angular constante (pongamos que gira una vez cada dos segundos). Si empiezas a andar en línea recta hacia el borde del disco, te parecerá que el suelo se mueve bajo tus pies cada vez más rápido, porque según te alejas del centro, los puntos del disco se mueven más deprisa, lo mismo que si cuatro coches realizan una curva todos a la vez, el coche de fuera se mueve a más velocidad que el de dentro.

De hecho, a alguien que esté sentado en un punto del disco y te mire le parecerá que no caminas en línea recta, sino haciendo una curva. Ese alguien podría decidir entonces que algo te está empujando para que hagas una curva – una fuerza que te desvía de tu camino. Esa “fuerza” es la fuerza de Coriolis. El efecto, es decir, el hecho de que la trayectoria de un objeto que se acerca o se aleja del centro de giro parece curvarse si se mira desde el sistema que gira, se llama efecto de Coriolis.

¿Se observa el efecto de Coriolis en la Tierra?

Desde luego. Al fin y al cabo, la Tierra gira, y nosotros observamos todo lo que vemos desde ella, de modo que Coriolis aparece por todas partes: en el momento en el que te acercas al eje de giro de la Tierra o te alejas de él en cualquier porcentaje apreciable, notas el efecto de Coriolis.

Un ejemplo sencillo: imagina que viajas en avión desde el norte de Canadá hasta el Caribe. Como estás yendo hacia el sur y la Tierra es (más o menos) una esfera, según vas avanzando te estás alejando del eje de giro (que es la línea recta que une ambos polos por el interior de la Tierra), de modo que tu trayectoria, medida desde la Tierra, es una curva, y si no tienes cuidado no acabas donde querías llegar. De hecho, el efecto de Coriolis es tenido en cuenta para trazar las rutas de los aviones.

Lo mismo pasa con el movimiento de las masas atmosféricas. Los ciclones y huracanes giran en un sentido en el Hemisferio Norte y en el contrario en el Hemisferio Sur. La razón, una vez más, es que en el hemisferio norte ir hacia el norte significa acercarse al eje de giro terrestre e ir hacia el sur alejarse, mientras que en el hemisferio sur ir hacia el norte significa alejarse del eje de giro e ir hacia el sur, acercarse.

Pero dejemos estos fenómenos en los que los objetos recorren miles de kilómetros durante horas y horas, para ver qué le ocurre al agua deL lavabo.

¿Puede el efecto de Coriolis afectar al agua en un desagüe?

Bien, tengo agua en un lavabo y quito el tapón. El agua empieza a bajar por el desagüe, y el agua del lavabo se acerca al desagüe y se pone a girar (a veces, muy rápido).

Pongamos que el lavabo tiene unos 50 centímetros de ancho (siendo generosos), y que tu latitud es media, de modo que tu distancia al eje de giro terrestre es de unos 3,200 kilómetros. Bien, la distancia que el agua se acerca o aleja del eje de giro es un 0,00001% del radio de giro. ¡Pero qué se va a notar ahí!

Pero es que hay más. Si el agua, que se mueve una distancia tan pequeña y a una velocidad de sólo unos cuantos cm/s, notara el efecto de Coriolis y se pusiera a girar como loca en el desagüe, ¿te imaginas cómo serían las autopistas? Los coches van muchísimo más rápido y se acercan o alejan al eje de giro muchísimo más que el agua del desagüe. Cogerías el coche, arrancarías y, en cuanto fueras rápido por una autopista recta, ¡boom! una fuerza fantasmal gigantesca te empujaría hacia un lado como una hoja, y te estamparías contra el lateral.

¿Por qué entonces gira el agua en el desagüe en un sentido o en otro?

Por muchas razones – de hecho, por casi cualquier razón excepto el efecto de Coriolis. En primer lugar, las tuberías suelen tener acanaladuras (el agua baja pegada a las paredes, no por el centro). En algunos países, o incluso regiones de un país, las acanaladuras bajan en espiral en el sentido de las agujas del reloj, y en otros al revés. También afectan la forma del lavabo, el movimiento inicial del agua, en el caso de un inodoro, la dirección en la que introduce el agua.

Patrones de Viento:

Debido a la rotación de la Tierra, todo lo que se mueve en su superficie no sigue una línea recta, sino que tiende a girarse hacia un lado. Esto se conoce como el efecto de Coriolis. El efecto es muy leve para sentirlo cuando caminamos o vamos en un carro, pero es muy importante en distancias grandes. Esta desviación afecta el curso de proyectiles y obviamente el de los vientos y las corrientes. La desviación es hacia la derecha en el Hemisferio Norte y hacia la izquierda en el Hemisferio Sur.

Los vientos son los responsables de producir las olas y las corrientes en el océano. A su vez es el calentamiento solar lo que impulsa los vientos. La mayor energía solar se recibe en el Ecuador, por eso el aire es más caliente en el Ecuador y más frío en los polos. El aire caliente, por ser menos denso, se eleva en el Ecuador, por lo que se forma una baja presión. Según el aire caliente se aleja del Ecuador hacia el norte o hacia el sur, se enfría y se torna más densa y baja. Esto ocasiona un gradiente de presión y otra masa de aire tiene que remplazarlo, ocasionando el viento. Entonces se forma una celda de circulación o de convección.

Corrientes Geostróficas:

Hay dos tipos de corrientes en el océano: las corrientes superficiales, que constituyen el 10% del agua del océano y se encuentran desde los 400 m hacia arriba y las corrientes de agua profunda o la circulación termohalina que afectan el otro 90% del océano.

Las corrientes oceánicas están influenciadas por fuerzas que inician el movimiento de las masas de agua, estas son: el calentamiento solar y los vientos. El balance entre otro tipo de fuerzas influye en la dirección del flujo de las corrientes, la fuerza de Coriolis (que es siempre hacia la derecha en el Hemisferio Norte) y la gravedad la cual se dirige hacia el gradiente de presión. Estas corrientes marinas se conocen como Corrientes Geostróficas, fuerzas provocadas por la rotación de la tierra.

El calentamiento solar causa la expansión del agua. Ya que, cerca del Ecuador las temperaturas son más altas, esto causa que el nivel del mar esté cerca de 8 cm. mas alta que en las latitudes medias. Esto causa una pendiente o inclinación en el nivel del mar y el flujo del agua tiende a fluir hacia abajo, en dirección de la pendiente.

Los vientos que soplan en la superficie empujan el agua desplazándola en la dirección de donde provienen. Lo que ocasiona que el agua tienda a amontonarse en la dirección que sopla el viento. Entonces, la gravedad tiende a halar el agua en contra del gradiente de presión o sea descendiendo por la inclinación de la pendiente. Pero debido a la rotación de la Tierra, la fuerza de Coriolis, causa que el movimiento del agua sea 45º hacia la derecha de la dirección del viento, en el Hemisferio Norte y 45º a al izquierda de la dirección del viento, en el Hemisferio Sur, alrededor de los centros de amontonamiento. Este flujo de agua produce grandes corrientes circulares en las cuencas oceánicas que se conocen como Giros.

El giro del Atlántico Norte está separado en cuatro corrientes distintas. La Corriente Ecuatorial del Norte, la Corriente del Golfo, la Corriente del Atlántico Norte y la Corriente de las Canarias.

Los Vientos Alisios que soplan del este desplazan el agua formando la Corriente Ecuatorial del Norte. En el margen Oeste del Atlántico se encuentra una masa continental continua, Norte, Centro y Sur América. De manera que la corriente tiene que moverse hacia el norte, entonces se conoce como la Corriente del Golfo. Al acercarse al Polo Norte, influida por los vientos del oeste, cruza el Atlántico formándose la Corriente del Atlántico Norte. Allí tropieza con otra masa de tierra, las Islas Británicas, Europa y África, por lo que fluye hacia el sur tornándose en la Corriente de las Canarias.

En el giro del Atlántico Sur, se forma la Corriente Ecuatorial del Sur, ocasionado por los Vientos Alisios del sureste. Al chocar con la masa continental de América del Sur se forma la Corriente de Brasil. Al acercarse al Polo Sur fluye de oeste a este y equivale a la Corriente del Atlántico Sur. La corriente del sur sube por África y representa la Corriente de Benguela.

El nivel del mar es más elevado en el Pacífico tanto en el norte como en el sur formando la Contracorriente del Ecuador, una estrecha banda alrededor del Ecuador (2 º N y 2 º S).

Aunque de una forma simplificada se describieron los dos grandes giros del Atlántico. En el Norte el giro es a favor de las manecillas del reloj y el del Sur en contra de las manecillas del reloj.

Podemos asimismo describir las corrientes en el Océano Pacífico. Al igual que en la cuenca del Atlántico tenemos la Corriente Ecuatorial del Pacifico Norte, que se desplaza de este hacia el oeste. Luego al ser interrumpida por las costas de Asia sube por la costa de Japón y se convierte en la corriente Kuroshío que guiada por los vientos Céfiros del oeste se torna en la Corriente del Pacífico Norte. Posteriormente baja como la corriente de las Aleutas y la Corriente de California, y al llegar al Ecuador cierra así el giro del Pacífico Norte.

En el giro del Pacífico Sur, tenemos la Corriente Ecuatorial del Pacífico Sur que eventualmente baja como la Corriente Australiana y cruza el océano como la Corriente del Pacífico Sur. Luego sube como la corriente del Perú tornándose otra vez en la Corriente Ecuatorial del Pacífico Sur, para completar el giro del Pacífico Sur. Al igual que en el Atlántico, en el Norte el giro es a favor de las manecillas del reloj y en el del Sur es en contra de las manecillas del reloj.