Fue Laplace quien llegó a vislumbrar el fenómeno de las mareas que por ser un movimiento oscilatorio podría expresarse matemáticamente en forma de cosenos, pero el resultado práctico de dicho desarrollo en forma armónica se debe a Lord Kelvin, el cual al desarrollar la fórmula o función potencial de las atracciones debidas al Sol y a la Luna, origen del fenómeno de las mareas, determinó que dicho fenómeno era debido a un conjunto de ondas simples, las cuales, sumadas algebraicamente, daban origen al movimiento oscilatorio real efectuado por las aguas, naciendo de ello la hipótesis de que la Luna y el Sol se podían descomponer en una serie de astros ficticios que giran alrededor de la Tierra, todos en el plano del ecuador según órbitas circulares y a distintas velocidades uniformes.
Simplificado así el problema, aunque parezca extraño, al multiplicar el número de astros generadores de la marea, quedaba reducido a una expresión matemática más o menos complicada pero siempre resoluble.
Los astros ficticios empleando la notación de Lord Kelvin, modificada ligeramente por Darwin, se designan por M2, S2, N2, K2, K1, O1, P1, Q1, etc. .... M4, MS4, etc. ... Sa, Ssa, etc. En estos astros se ha supuesto que generan una sola marea a su paso por el meridiano superior del lugar y los dígitos indican las veces que pasan en el día por dicho meridiano, dando lugar por este motivo a que se les denomine semidiurnos, diurnos, terciodiurnos, cuartodiurnos, etc. Hay también otros que originan ondas de largo periodo, quincenal, mensual y anual. De todas ellas sólo hacemos mención a las ondas Ssa, semianual, y la Sa, anual; estas ondas de largo periodo influyen principalmente en la variación anual del nivel medio debido solamente a causas puramente astronómicas, sin tener en cuenta las demás causas accidentales, como las meteorológicas, oceanográficas, etc.
La determinación en cada puerto o lugar de los datos correspondientes a los astros ficticios se efectúa por la observación de la marea con un mareómetro durante un periodo como mínimo de un mes o un año, y obtenidos estos datos se hallan por medio de cálculo los valores conocidos con el nombre de constantes armónicas de cada astro o componente de marea en el lugar de referencia. Estas constantes se designan por H y g, siendo H la semiamplitud de la marea orginada por el astro ficticio correspondiente o componente de marea, y g es el retardo que experimenta la marea con respecto a la hora de paso por el meridiano del lugar del astro ficticio. Este valor de g podría definirse también como si fuese el establecimiento de puerto (E.P.) con respecto al citado astro.
De esta definición se deduce que para cada uno de los astros ficticios enumerados hay un valor de H y de g, los cuales se especifican en el Anuario de Mareas y en los Derroteros para cada uno de los puertos en que se ha hecho la observación.
Del conjunto de astros ficticios o componentes consideraremos los dos primeros designados por M2 y S2, ambos pueden considerarse como predominantes sobre los demás y un examen de las constantes armónicas de un puerto cualquiera nos dice que tienen mucho mayor amplitud de la constante que los demás. Esto es lógico porque M2 es un astro similar a la Luna en lo que respecta a masa, con la única diferencia que siempre está en el plano del ecuador, o sea, con declinación nula y a la misma distancia de la Tierra, o sea, distancia media siguiendo, por lo tanto, una órbita circular. Para S2 podemos hacer la misma consideración pero referida al Sol. Estos dos astros teóricos al originar mareas, no son del caso real, de aquí que haya habido la necesidad de poner otros astros como N2 el cual modifica la marea de M2 de forma que elimina la suposición de la órbita circular haciéndola una elipse y K2 lo mismo para S2; de la misma forma K1 y O1 modifican la influencia de M2 y S2 en el sentido real de que tanto la Luna como el Sol no se mueven en el plano del ecuador.
La fórmula matemática de la altura de la marea en un lugar y a una hora determinada viene representada por: Y= constante + altura de la marea producida por M2 + altura de la marea producida por S2 + ......, resultando: Y = K + sumatorio f.H.cos [(V+n) + n.t -g].
(J.B.Costa, ESCUELA NAUTICA COSTA).
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