Los Vientos

La creencia de que las corrientes marinas son ocasionadas por los vientos es muy antigua aunque incorrecta, a pesar de que a grandes rasgos suelen coincidir los patrones generales de dirección de los vientos con las direcciones y trayectorias de las corrientes marinas, pero esa coincidencia es aparente (en detalle se diferencian bastante) y se debe, como es lógico, a que tanto los vientos como las corrientes marinas responden a los mismos motivos ocasionados por las respuestas de dos fluidos (aguas marinas y aire atmosférico) a los movimientos de traslación y sobre todo, de rotación, de nuestro planeta. El ejemplo más claro de esta idea se puede ver en los vientos monzónicos entre Asia y el Océano Índico: son vientos estacionales que van del Índico al continente asiático (es decir, de sur a norte) en la época de calor y de norte a sur durante la época de frío, mientras que las corrientes marinas en la zona intertropical del océano Índico van de este a oeste todo el año.

La rotación terrestre y las corrientes oceánicas:

Los efectos de la rotación de la Tierra son visibles en la dirección de las corrientes oceánicas, en los patrones que se observan en la dinámica atmosférica, en el efecto Coriolis, en los patrones de los vientos, especialmente, de los planetarios, en la dinámica fluvial y en la surgencia de aguas frías de las profundidades submarinas en las costas occidentales de los continentes, específicamente de la zona intertropical. También es la responsable del abultamiento ecuatorial de nuestro planeta y, por ende, del achatamiento polar, aunque probablemente, el abultamiento ecuatorial se produjo en períodos de la historia geológica de nuestro planeta en los que su temperatura era mayor, por lo que tenía una especie de consistencia mucho más plástica y fácil de deformar. El abultamiento ecuatorial de la litósfera o parte sólida de la tierra es notable (el diámetro ecuatorial es unos 21 km mayor que el diámetro polar), pero el de la parte líquida (hidrósfera) es aún mayor, lo cual significa que el diámetro polar en la superficie de los océanos sería bastante menor que el ecuatorial y ello se debe a que la hidrósfera es una capa fluida y de menor densidad, por lo que la fuerza centrífuga del movimiento de rotación actúa elevando el nivel del mar en la zona intertropical por encima del nivel que tendría de no existir dicho movimiento de rotación. Y en el caso de la atmósfera, la deformación es aún mayor, ya que en la zona intertropical, el límite superior de la tropósfera es casi tres veces mayor que el que tiene en las zonas polares lo cual puede demostrarse con la gran altura de las nubes de desarrollo vertical en dicha zona. Un corolario muy conocido de estas ideas se refiere a que la montaña más elevada de nuestro planeta sería el pico Huascarán, en el Perú, si tomáramos en cuenta la altura absoluta de dicha montaña con respecto al centro de la Tierra. El Everest, ubicado en la zona templada, aunque es la montaña más elevada del mundo con respecto al nivel del mar en las costas de la India (en el Océano Índico), tendría una altura mucho menor que el Huascarán si midiéramos dicha altura también con relación al centro de la Tierra.

Efecto Coriolis:

El efecto Coriolis, descrito en 1835 por el científico francés Gaspard-Gustave Coriolis es una consecuencia del movimiento de rotación de la Tierra que afecta a todos los cuerpos en movimiento sobre la superficie terrestre, en este caso las aguas marinas, las cuales reaccionan inercialmente a dicho movimiento (como sucede con los vientos planetarios). Ello significa que el efecto Coriolis no es una verdadera fuerza sino una consecuencia de la rotación terrestre, es decir, no se trate de que el agua de los mares y océanos se mueva por sí misma, sino que es la litósfera la que gira alrededor del eje terrestre y ello origina las corrientes marinas, que, como hemos dicho, constituyen uno de los efectos más importantes de dicha rotación. La mejor demostración del efecto de Coriolis se comprueba experimentalmente con el péndulo de Foucault: este péndulo está suspendido de un punto para que una vez puesto en movimiento siga siempre la misma dirección. En cada oscilación va marcando un desplazamiento visible en la base del péndulo y dicho desplazamiento está producido, no por la desviación del propio péndulo sino por la rotación terrestre. Así, no es que se desvíe la dirección del movimiento inicial del péndulo sino que el lugar donde está ubicado también gira al igual que todo el planeta. Y la ventaja del empleo del péndulo de Foucault es, no sólo que demuestra el movimiento de rotación terrestre sino también el sentido de dicho movimiento de rotación, que es de derecha a izquierda (de oeste a este) en el Hemisferio Norte y de izquierda a derecha en el hemisferio sur (de este a oeste).
Pensemos por un momento que viajamos en un avión que vuela sobre el ecuador de este a oeste a 1.674 km/h durante un día, saliendo a las 12 del mediodía: siempre tendríamos el sol arriba de nosotros.

La magnitud física subyacente al efecto Coriolis es la inercia del cuerpo -denominada conservación del momento angular, en el caso de cuerpos girando alrededor de un eje-, que hace que la aceleración que tiene el marco de referencia (el giro implica una aceleración puesto que el vector velocidad varía de forma continua), al no ser aplicada al cuerpo, produzca la apariencia de que éste se está acelerando absolutamente.

En términos más rigurosos, se denomina fuerza de Coriolis a la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo para que no modifique su velocidad angular cuando varía su distancia respecto al eje, es decir, la fuerza que hay que ejercer para que el efecto Coriolis no se manifieste. Esto es análogo al caso de la fuerza necesaria para que un cuerpo con una distancia fija respecto al eje la mantenga, fuerza que se denomina fuerza centrípeta y cuya ausencia produce la apariencia de fuerza (o fuerza ficticia), llamada fuerza centrífuga.
Un ejemplo canónico del efecto Coriolis es el experimento imaginario en el que disparamos un obús desde el Ecuador en dirección norte. El cañón está girando con la tierra hacia el este y, por tanto, imprime al obús esa velocidad (además de la velocidad hacia adelante de la carga de impulsión). Al viajar el obús hacia el norte, sobrevuela puntos de la tierra cuya velocidad lineal hacia el este va disminuyendo con la latitud creciente. La inercia del obús hacia el este hace que su velocidad angular aumente y que, por tanto, adelante a los puntos que sobrevuela. Si el vuelo es suficientemente largo (ver cálculos al final del artículo sobre el efecto de Coriolis), el obús caerá en un meridiano situado al oeste de aquél desde el cual se disparó, es decir, hacia la izquierda, a pesar de que la dirección del disparo fue exactamente hacia el norte. Y en sentido contrario (de norte a sur siguiendo el mismo meridiano hacia el ecuador) sucede exactamente lo mismo: el obús se dirige sobre el meridiano en dirección sur, con lo que su velocidad angular disminuye, lo cual tiene como consecuencia que el obús vaya a caer en un meridiano hacia el este del punto de lanzamiento, es decir, también a la izquierda. Finalmente, el efecto Coriolis, al actuar sobre masas de aire (o agua) en latitudes intermedias, induce un giro al desviar hacia el este o hacia el oeste las partes de esa masa que ganen o pierdan latitud de forma parecida a como gira la bola del ejemplo (de nuevo en el ejemplo mostrado en el artículo sobre el efecto de Coriolis).