Tratado de las construcciones en el mar : arreglado al programa de la Escuela de Caminos, Canales y Puertos. Parte primera

W' TRATADO DE LAS i•A ÜiST 1 j 1 Ji liS ffl I ARREGLADO AL PROGRAMA DK I. ^ ESCUELA DE CAMINOS, CANALES YPUERTOS DON PEDRO PEREZ DE LA SAL^^CUEí.A INÍiF.XlKRO JEFE VPROFESOR DE I.* MISMA ESCCKI.A PARTE PRIMERA lExitreg-ei p»3Kiixiei*a MADRID IMPRENTA, FUNDICION YESTEREOTIPIA DE D. JUAN AGUADO Calle del Cid, núni. 4, (Recoletos.) 1871 1 % / i í ’i 1 V TRATADO DE r,AS r\ u i\Tfim \un 1 jj.. ES E[ Eu A /"Q MI J.A ARI’.EGT.ADO Ai. PROGRAMA ESCUELA DE CAMINOS, CANALES YPUERTOS í»OK DON PEDRO PEREZ DE LA SALA INGENIERO JEFE YPROFESOR I»F. LA MISMA ESCUELA MADRID IMPRENTA ,FUNDICION YESTEREOTIPIA DE D. JUAN AGUADO Callo ilol (.'iil, in'iiii. i. (Rooololoi. I 1871 / PRÓLOOO. La enseñanza de la asignatura de puertos yfaros que desde 1863 vengo desempeñando en la Escuela de Ingenieros de Caminos, me ha hecho conocer la conveniencia de una obra que tratase en forma didáctica todos los puntos que se refieren al proyecto yconstrucción de las obras marítimas. La obra publicada por Mr. Minard, plagada de errores, incompleta yanticuada ,no satisface ,ni áun de una manera imperfecta, las necesidades de los Ingenieros. Los tratados de Stevenson, Bounigeau, ylos cursos litografiados de las lecciones dadas por Mrs. Frisard yCbevalier en la Escuela de puentes ycalzadas de Paris, son también incompletas y pueden mirarse como un compendio óresúmen de las materias que tratan. El tratado de Rennie, más que una obra sobre puertos, es un conjunto de monografías, ytampoco llena el objeto ,aunque su excesivo coste no pusiera su adquisición fuera del alcance de mayor numero. Después de IV todo ,la obra más completa yordenada de este género ,es la de Mr. Sganzin, por más que su autor la haya bautizado con el modesto nombre de Programa ;pero tampoco alcanza los procedimientos modernos del arte de las construcciones. No pretendemos, ciertamente, haber llenado con esia publicación el vacio que se nota; nos proponemos tan sólo llamar la atención de otros Ingenieros más competentes que nosotros yque lleven áfeliz término la obra que aqui iniciamos. Recopilar ydar unidad álo que en libros ymemorias diversas se encuentra esparcido ;completar ydar base sólida áalgunas teorías; presentar con claridad los puntos dudosos para que estas dudas puedan ser resueltas por quien corresponda, áesto se reduce nuestro trabajo, ysi lo conseguimos, nuestros esfuerzos quedarán recompensados con usura. Como guia, tomamos el programa de Puertos, redactado casi con la obra ála vista; pero sin sujetarnos servilmente á él. Desde la fecha de su pubhcacion hemos creido conveniente tratar con más extensión algunas materias poco desarrolladas ;reducir yhasta suprimir otras ménos necesarias ó de dudosa utilidad ;yestas modificaciones constituyen diferencias en los detalles ,pero no en el plan general ydesarrollo de la obra. Esta constará de cuatro partes; comprendiendo la primera cuanto se refiere álos movimientos generales del mar y ásus causas; ásu influencia en el régimen de las costas* á las condiciones de un puerto, yprincipalmente álas que podemos calificar de náuticas; ypor último, álos materiales que ordinariamente se em])lean en las obras marítimas, refirién- donos sólo álas condiciones particulares en que se encuentran respecto de las demas obras. La segunda parte la limitamos al estudio de la construcción de los diques yrompe-olas de todas formas ymateriales. La tercera comprenderá el resto de las obras que pueden formar parte de un puerto, dragado, medios de salvamento, / datos para el proyecto de un puerto ydescripción de los más notables. La cuarta no forma parte de la obra, propiamente dicha; relegamos áella aquellas materias que constituyen un trabajo de mera curiosidad, óaquellos sistemas generales de construcción que no son peculiares de las obras de puertos , pero que les son aplicables. Estos apéndices se darán áluz en el orden que más convenga ála facilidad de la publicación yásu importancia; el órden lógico es el siguiente: 1. ”Previsión del tiempo; reglas óinstrucciones prácticas, que le son aplicables, éinstrumentos de que se hace uso en las observaciones meteorológicas. 2. ”Juicio critico de las diferentes teorías de las olas, y sus diversas aplicaciones. 3. ”Teoría elemental de las mareas (teoría estática), é idea general de las demas. 4. *^ Descripción de un buque yde las principales maniobras que con él se ejecutan. 5. ”Fabricación de cales ,morteros yhormigones hidráulicos., ().^ Aparatos vprocedimientos empleados para inyectar la creosota en las maderas. VI 7. °xVparatos ymáquinas para trabajos submarinos. 8. "Grandes voladuras en la explotación de las canteras destinadas áprocurar escollera de grandes dimensiones. 9. "Sistemas de cimentación aplicables álas obras marítimas. 10. Aparatos ymáquinas destinadas al servicio de los puertos. El libro llevará para mayor inteligencia numerosas figuras intercaladas en el texto, yála obra acompañará un atlas que no bajará de oO laminas. Aunque ála primera parte corresponden dos de ellas, no son en rigor indispensables para la inteligencia del texto, yse agregarán ála segunda si llegara ápublicarse. Aesto, en resúmen, viene áreducfise nuestro trabajo, cuya primera parte damos hoy áluz. Rogamos álos lectores se sirvan señalarnos los errores en que hayamos incurrido, puntos oscuros sin explicación suficiente, yotros de que, por olvido, óignorancia, no nos hubiésemos hecho cargo; con ello prestarán un servicio verdadero al público yála enseñanza, prometiendo un capítulo adicional al fin' de cada sección de la obra, en donde tengamos en cuenta las observaciones que se dignen dirigirnos. Madrid l.° de Marzo de 1871. 'EL, AUTOR, I INTRODUCCION. II BSX7 Ivl 3B N . 1. Mares. —2. Profundidad de los mares. —3. Aparatos de sonda. —4. Geografía marítima. — 5. Objeto yplan de la obra. 1. Mares.—El globo que habitamos presenta una superficie sembrada de grandes desigualdades, que si bien son despreciables con relación ul volumen de la tierra, son inmensas comparadas con nuestras personas y con los objetos que nos rodean. En las partes hondas de las depresiones, se reúnen enormes masas de agua denominadas mares ólagos ,según la superficie que comprenden :clasificación tan arbitraria ,que en rigor no puede establecerse una línea divisoria entre unos yotros ,dándose hoy el nombre de mares áalgunos que en tiempos antiguos recibian el de lagos ó lagunas. Se ha querido señalar como carácter distintivo de los mares ,la relación é influencia mutua que entre todos existe por estar en comunicación inmediata ;lo cual ,si bien es cierto en el mayor número de casos ,pre senta algunas excepciones en mares pequeños como el Cáspio yel mar Muerto, que son verdaderos lagos salados. Otros atienden más ála composición química de las aguas, porque los lagos encierran ordinariamente en su recinto aguas dulces ,al paso que los mares contienen disueltas en \ abundancia sales de sosa yde magnesia que comunican ásus aguas el sabor amargo áque deben la etimología de su nombre. Sin embargo, también hay lagos cuyas aguas están más cargadas de sales que las de los mares propiamente dichos. _14 — Último ,aunque algunos han hecho el nombre de abra , sinónimo de ensenada óbahía ,nosotros entenderemos por tal la abertura ó espacio angular comprendido entre dos objetos, como las dos márgenes de ima ria,' las puntas ócabezas que constituyen la entrada de un puerto, etc., etc. 5. Objeto yplan de la obra.—^Hechas estas indicaciones preliminares, pasaremos áexponer el objeto yplan del curso. El mar es el medio más económico de trasporte que se conoce; no exige gastos para el establecimiento de la vía; el vehículo, con relación ála carga que lleva yásu dur ración, es ménos costoso que los usados de ordinario en los trasportes terrestres ;ypor último ,en el mayor número de casos ,la naturaleza suministra casi gratuitamente el motor que ha de efectuar el trabajo; de manera que cuando dos pueblos pueden comunicar entre sí por medio del mar, una Via terrestre competirá con él en la celeridad ,pero nunca en la baratura de los trasportes, especialmente para aquellos objetos que por su gran peso óvolúmen no sufren aumentos notables en el bajo precio al cual se consumen. Pero el mar no siempre tiene preparadas (al ménos de una manera completa) para los vehículos que por él transitan ,las estaciones ápropósito para recibirlos yprestarles el refugio yabrigo indispensables en los inminentes riesgos áque se ven expuestos cuando cruzan al través de sus aguas; el comercio necesita también medios de llevar ácabo las faenas de carga ydescarga, talleres para las reparaciones de los buques, obras todas que, reunidas, constituyen lo que se llama un puerto, yque no se pueden estudiar sin conocer ántes todos los agentes naturales que influyen sobre el mar, ya obrando directamente ya de una manera indirecta. CAPITULO PRIMERO. DEL VIENTO. 6. Causas del viento.—7. Propagación del viento.—8. Elementos que se consideran en el viento.-9. Dirección éintensidad inédia del viento.—10. Clasilicacion de los vientos. —11. Circulación atmosférica. — i'2. Monzones.—1.). Impugnación de la teoría de Maury por Saiguey.—14. Virazones yterrales. — 15. Vientos variables.—16. Ley de Dove.—17. Ciclones. —18. Marcha de los ciclones.—19. Giros de ios vientos en una borrasca.—20. Curvas isobúricas.—21. Previsión del tiempo.—22. Vientos cálidos. — 23. Vientos con relación ánna localidad.—24. Contrastes yrachas. —25. Vientos en la costa Norte de España.—26. En el estrecho do Gibraltar.—27. En el Mediterráneo.—En la costa del Oeste. Saco de Cádiz.—29. En la costa de Galicia. 6. Causas del viento.—El viento es producido por una agitación cualquiera de las moléculas que constituyen nuestra atmósfera. Son infinitas las causas que dan lugar al movimiento del aire; el más léve choque ,la más pequeña variación de temperatura, originan perturbaciones que se propagan ádistancias inmensas. El aire, siendo un flúido elástico, tiende constantemente al estado de equilibrio, ysi una causa perturbatriz le saca de él, intenta inmediatamente recobrarlo. Si, por ejemplo, un enfriamiento súbito precipita en lluvia el agua que la atmósfera contiene bajó la forma de vapor, se produce un vacio yuna diferencia de presión que desarrolla un viento tanto más violento cuanto más grande ha sido la lluvia que le dió origen. Se comprende que siendo tantas las causas perturbatrices ,el estado de reposo de la atmósfera es un estado excepcional, que sólo existe en puntos ymomentos dados. —16 — El calor es el agente principal de los vientos; lié aquí la explicación que de ellos han dado Halley, Hadley, Frankliu, yque más tarde fué adoptada también por Laplace. Supongamos un territorio de bastante extensión ydesigualmente calentado, ya por sus condiciones geográficas ópor otra causa cualquiera; el aire en el punto de mayor temperatura encontrándose también más enrarecido ,tenderá áelevarse reemplazándole el aire que afluye de las partes laterales. La columna central de mayor altura ,so enfria en su ascenso ydesarrolla corrientes superiores en sentido inverso á las inferiores; corrientes que con frecuencia se hacen perceptibles, cuando se observan las nubes marchar con distinto rumbo del que sigue el viento que sopla en la superficie terrestre. Franklin ha demostrado la dependencia de ambas corrientes por medio de un experimento muy sencillo citado en la mayor parte de los tratados de física. Si en la puerta que sirve de comunicación entro dos habitaciones ádistinta temperatura se coloca una bujía encendida, la llama se inclina en el sentido de la mayor temperatura cuando la luz se coloca en la parte inferior de la puerta; yen sentido contrario en la superior; habiendo una zona intermedia en que el aire permanece en reposo. Estas dos corrientes están ligadas (fig. por la descendente BA, que cierra el ^circuito con la ascendente CD. En la atmosfera sucede una cosa parecida; los fenómenos relativos álas alteraciones at- ^lUJ 1...j ^^^^vt !Qj . \vu v» MiluJJH IUU>.Sj!WMAR.I!i!.»¿g mosféricas están limitados una capa de pequeña altura. Saussure supone que álos 12 ó13 kilómetros la baja de temperatura es tal, que la de toda la atmósfera es uniforme éindependiente de las alteraciones que sufra en la. superficie terrestre por el cambio de estaciones y variaciones diurnas. Esta capa invariable hace las veces del techo MNen el experimento que ha servido de ejemplo, ytodos los fenómenos relativos álos vientos se desarrollan debajo de ella. Pero las contracorrientes se establecen áalturas mucho menores. En la zona tórrida, especialmente en el hemisferio austral, la contracorriente so establece ála altura de las nubes que se ven marchar en sentido contrario al de los vientos reinantes. En las Canarias no abandona los picos de las montañas, ydesciende más abajo aün según las estaciones. En las Antillas arrastra áveces las cenizas en suspensión de los volcanes ;ypor último ,otro indicio es que al descender en nuestras latitudes llega cargada de humedad que liahria perdido en las altas regiones de la atmosfera. En cuanto ála distancia horizontal áque se hace sentir la corriente, hay dos opiniones; unos como Marié Davy, suponen que cuanto mayor es el tiro la influencia se hace sentir ámayor distancia ,yhacen subir los vientos tropicales ánuestras latitudes yáotras más elevadas. Bourgois, por el contrario ,establece que la violencia del ascenso del aire determina el descenso de las capas más inmediatas al punto en que se verifica el tiro. No hay dificultad en liacer concordar las dos opiniones: el descenso de la contracorriento principia más pronto ;pero la influencia de la corriente directa se hace sentir ámayor distancia, arrastrando consigo las masas de aire que bajan de la contracorriente superior. La anterior teoría no satisface de una manera completa álos variados I fenómenos que el viento produce ,yestamos hoy muy distantes de tener una general yadmisible en todas sus partes. Hopkins hace notar que las diferencias de temperatura entre dos puntos próximos no son suficientes por sí para determinar corrientes marcadas ,ymucho menos las violentas que se desarrollan en nuestra atmósfera ,yde aquí la necesidad de hacer entrar otros elementos en combinación con la temperatura ;uno do ellos es la cantidad de vapor de agua mezclada con el aire atmosférico yarrastrada con él cuando por su contacto con la superficie caliente de la tierra se elevan sus capas álas regiones superiores. Amedida que el aire se eleva ,se enfria más rápidamente que el vapor de agua ,roba áéste parte de su calórico ,precipitando el vapor en forma de nubes yelevando un tanto la temperatura por la parte de calórico latente desprendido en la condensación. Resulta de aquí un vacío yreacciones en las temperaturas que dan origen ámovimientos en las masas atmosféricas ,tanto más violentos cuanto mayor es la cantidad de vapor contenido en suspensión ,y más marcadas las diferencias de temperatura ádiversas alturas. Hopkins establece grandes centros de evaporación en los maros extensos, yal mismo tiempo centros de condensación en las cordilleras elevadas de los continentes, explicando así el juego de las corrientes atmosféricas. La influencia de la temperatura en la formación de los vientos que sistemáticamente niegan, tanto Hopkins como Arago, Babinet yotros meteorologistas ,es sin embargo un hecho cierto ;la dilatación de la masa de —18 aire no se verifica do la manera uniformo ylenta que Hopkins supone ,y la elevación álas regiones superiores de la atmosfera, es una consecuencia inmediata de la dilatación dcl aire, hasta que por ella pierda el exceso de calor yse encuentre en equilibrio de temperatura ypresión con las capas que atraviesa, donde permanecerá en reposo. So comprende que con la rapidez de la calefacción variará la rapidez del ascenso yla violencia con que acudan las masas de aire que vengan állenar el vacio. Si por una causa cualquiera las capas de aire permaneciesen durante mucho tiempo en contacto con la superficie terrestre sin poder ascender, su equilibrio sería instable ;la menor perturbación las lanzarla violentamente álas regiones superiores de la atmósfera ,yde aquí los movimientos irregulares denominados ciclones, de que más adelante nos ocuparemos, yque precisamente se desarrollan en las zonas de más elevada temperatura. Estas circunstancias no son extraordinarias, yen la zona tórrida suelen presentarse tales, que den lugar en la masa de aire caldeada áascensos do cinco yseis kilómetros. ^ La coincidencia de un gran desarrollo en los fenómenos relativos al viento con una elevada temperatura reconoce también como causa el principio en que funda Hopkins su teoría ;la cantidad de vapor de agua que el aire mantiene en suspensión crece con mayor rapidez que la temperatura; la reducción do 10“ de calor desde 30“, precipita una cantidad de vapor enormemente mayor que el mismo descenso desde 15“, yde aquí una mayor disminución de presión yun viento tanto más fuerte. Por eso en la zona tórrida las lluvias ylos vientos son más violentos que en las templadas yfrias. Prescindiendo de las causas locales ysecundarias que también influí yen en la formación ydesarrollo de los vientos óen la modificación de los existentes, ])odemos admitir tres grandes causas principales vque tienden ádominar yabsorber por regla general álas demas. La desigual temperatura de las zonas ecuatoriales ypolares respectivamente ;la cantidad de vapor contenida en el aire ;y,por último ,la distribución de los mares ycontinentes que determinan por sí diferencias marcadas en la repartición de las tenq)eraturas. Los expositores de los diferentes sistemas yteorías soln-e los vientos, han dado por lo general una preferencia exclu- .siva sobre las demas áuna (‘ausa determinada, despreciando las otras; yasí se ul)Serva (pie un mismo fenómeno es explicado por cada autor de V —19 — diferente manera. Pil viento liste que casi constantemente sopla en el Océano Atlántico en el paralelo del rio de las Amazonas, lo atribuye Bourgeis ála resultante de^ los vientos del hemisferio Norte ySur ,al j^aso que Hopkins le da por origen la constante condensación de vapor que producen las cordilleras de la América del Sur. 7. Propagación del viento.—Resulta de todo lo dicho, que ordinariamente el viento se manifiesta por aspiración ,es decir ,que se propaga en dirección opuesta áaquella en que sopla; Franklin observó un viento Nordeste que principió en Filadelfia álas siete do la tarde yse hizo sentir cuatro horas después en Boston, situado al Nordeste de aquella ciudad. Pero hay otros vientos que se propagan en la misma dirección en que soplan, yse llaman vientos de insuflación. El huracán del 29 de Noviembre de 1836 pasó por Lóndres álas diez de la mañana, por Amsterdam álas diez ymedia, por Hamburgo álas seis de la tarde ypor Stettin álas nueve de la noche, siempre en el sentido en que soplaba. Se observa que los vientos polares soplan generalmente por insuflación ,al paso que los ecuatoriales se trasmiten por aspiración. Las contracorrientes superiores son de aquella especie ,lo mismo que las producidas por el aire enfriado en las montañas. En los huracanes, la trasmisión se verifica en un sentido en la mitad de la zona que recorren yen sentido contrario en la otra mitad. Más adelante se vendrá en conocimiento de todas estas variedades del fenómeno. 8. Elementos que se consideran en el viento.—En el viento es necesario conocer su dirección ,constituyendo la reunión de nombres que se da álas diferentes que puede tomar, lo que se llama Rosa de los vientos. Antiguamente solo se tenian en cuenta ocho direcciones principales vientos órumbos (que todos estos nombres son admitidos) ;los cuatro cardinales Norte, Sur, Este yOeste, ylos cuatro intermedios, Nordeste, Noroeste, Sudeste ySudoeste (a) (fig. 7.“) Posteriormente no se consideraron suficientes estas direcciones yse intercalaron tres entre cada dos, que dividen el intervalo en cuatro partes llamadas por esta razón cuartas, cada una de las cuales vale 11° 15'. El rumbo que divide en partes iguales el ángulo comprendido entre dos vientos principales, recibe el nombro de los dos contiguos, principiando (a) La rosa de los vientos de los griofjosM'onsfaLa de doce rumbos. por el viento cardinal; por ejemplo, el que cae entre el Norte yel Nordeste se le llama abreviadamente Nor-Nonlcste. Entre el Este yel Nordeste, Es-Nordesle, yasí de los demas. Alos diez yseis restantes se les da el nombre del viento principal más inmediato, haciendo saber que se inclina al lado opuesto por medio del otro vientoprincipal más próximo; así al que cae entre el Norte yel Nor-Nordeste ,se llama Norte, ycomo se inclina una cuarta hácia el Nordeste, se agrega un cuarto al Nordeste. Se ve cuán imperfecta es esta nomenclatura que sólo aprecia intervalos angulares de 11° 15'; suficiente acaso en la infancia de la navegación ,es inadmisible en el dia. Además de la molestia de retener en la memoria treinta ydos nombres ,aunque sencillos, el marino necesita conocer de repente la posición relativa de todos ellos ,lo cual no es tan fácil, ysaber al nombrar un viento cuál es su opuesto, cuáles forman con él un ángulo recto etc. etc. ;sin embargo, es tal la fuerza de la costumbre que no se ha intentado abandonar tan complicado yerróneo sistema.. ic La intensidad, óla velocidad, ófuerza, es otro de los elementos que es necesario tener en cuenta. He aquí las denominaciones que suelen darse á los vientos por los marinos yaproximadamente su velocidad; íig* 7 21 — PíÚMEÍlO VELOCIDADES DE Por 1" Por hora DENOMINACION |ORDE Ñ. METROS. MILLAS. SBca-XTisr l.os avr^iiiKroe. 10,0 0Calma chicha. 20,5 1Ventolina. 52,1 4Entablado galeno. 44,6 9Dejuanete. j 56,2 12 Frcsquito. * 1 69,2 18 Fresco (que hace tomar velas menores).^ 710,4 26 Frescachón (que hace tomar rizos). 820,6 40 Muy duro. 925,7 50 Temporal. 10 35,0 70 Tempestad. 11 46,3 90 Iluracan. Un huracán de 40 á46 metros por 1", no sólo arranca los árboles más gruesos ,sino que es 'capaz de derribar los edificios construidos con la mayor solidez. La dirección éintensidad del viento se conoce por medio de los anemóscopos ,anemómetros yanemógrafos según que sirven para señalarla en un momento dado (como las gimpolas ógallardetes, veletas, etc.) ,para medirlas, ópara registrar las medidas tomadas. De los anemógrafos conocidos, el de Osler es el más sencillo, yfigura en un gran número de observatorios, entre los cuales se cuenta el de Madrid. 9. Dirección éintensidad media del viento.'—Uno de los datos que más interesa conocer, es lo que se denomina dirección média del viento que cada cual ha entendido ásu manera; los unos toman para determinarla el número de veces que cada viento ha soplado en un año ;otros el tiempo durante el cual se ha sentido, yalgunos el tiempo multiplicado por la intensidad óla velocidad, lo que equivale al espacio recorrido. Cualquiera que sea el sistema empleado ,descomiiondremos cada viento en sus componentes tomando como ejes las líneas Norte ,Sur yEste, Oeste, yla resultante dará en dirección cintensidad el viento medio. Admitiendo sólo los ocho vientos principales se deduce muy sencillamente la fórmula I6 -22 — de Laiiibert, en la cual se .su])oiicn los ángulos contados desde el N. por el E. Tan ^^(e —o) (ne —so)— (no—se)] S(n —s) 4iv/2 [Í3 (ne —so)-hS (no —se)J Ses aquí el símbolo de suma. Si se quisieren apreciar otros rumbos intermedios .los factores numéricos que corresponden ácada rumbo son los siguientes: ATIEJSTTOS. FACTORES. 1 DEL ESTE AL OESTE. 1,0000 +S(e-o) 0,9808 4-^ (e 4NE —O1so); 4- ^(e,4SE —O4NO) 0,9239 4-i^ (e.NE —o.so); HS(e. SE. —O.NO.) 0,8315 4-^ (nE 4E—so 40); 4s(se 4E—NO 40) 0,7071 4-.S (ne —so): H-^(se—NO)‘ 0,5352 4-*^ (ne 4N—so 4s); 4-S(se 4s—NO 4n) 0,3827 4-^ (N.NE —S.SO); 4il.(S.SE. —N.NO) 0,1951 4-^ (n 4NE —s4so); 4i: (s 4se —n4no) FACTORES. DEL NORTE AL SUR. '1,0000 4-S (n —s) 0,9808 4-^ (n 4ne—s4so); 4- -(n4 no—s4se) 0,9239 (n.ne. —s.so); 4-,- (n.no —s.se) 0,8315 4-^ (ne 4N—so 4S); 412 (no 4N—SE 4s) 0,7071 -4^ (ne-so); 4^ E(no-se) 0,5352 4-^ (ne 4E—so 4o); 4- ^(no 40—SE 4e) 0,3827 4-12 (e.ne —o.so); -4 (o. NO—E. se) 0,1951 •-412 (e 4NE —04>0): -4 il (o 1NO—E4SE) De las tres maneras do medir la dirección óintensidad média del viento, la única exacta es la última que tiene en cuenta los dos elementos, el tiempo yla fuerza; ysólo así se obtiene la masa de aire trasladada yla dirección en que lo ha sido durante el tiempo que comprende la observación. Al anemógrafo de Whewell (a) da inraediatameilte el espacio total recorrido por cada viento ,ypor lo tanto la velocidad media ;basta para ello medir la línea trazada por el aparato, hln el de üsler está dada por una área, cuyas abscisas son los tiempos, ylas velocidades óla fuerza del viento, las ordenadas. Para determinar grátícamente la dirección média del viento, basta formar el polígono de las componentes, cuidando ,para simplificar la operación ,de sumar algebraicamente todas las que corresponden áun rumbo óá su opuesto ,lo cual es muy fácil en el de Whewell. Algunos anemógrafos llevan aparatos especiales que dan directamente los términos medios. Aunque más inexacto para la determinación del término medio, el método empleado generalmente es el de contar el número do veces que un viento ha soplado en la localidad elegida ,lo cual supone que la intensidad yla duración média han sido las mismas para todos. Hé aquí el cuadro que itaomtz ha deducido para los paises de la zona templada ,tomando entre mil el número de veces que ácada viento corresponden. 1 FA-ISEB. DIRECCION MÉUI.A. FUERZA. RELACION DE LOS TIENTOS DE OESTE XLOS DEL ESTE. RELACION ¡ DE LOS VIENTOS DEL SUR Á LOS DEL NORTE, l Inglaterra S. 60" 0 1,98 1,77 1,53 Francia yBélgica. .S. S8’'0 1,53 1,52 1,05 Alemania S. 76° 01,77 1,69 1,18 Dinamarca S. 62" 01,70 1,54 1,31 Suecia S. 50° 02,00 1,61 1,44 Busia yHungría.. .N. 87“0 1,67 1,66 0,97 América del Norte. S. 86° 01,82 1,86 1,01 1 Vemos que para la zona templada del lieniisferio I)orcal (áun aplicando el método ménos exacto) la dirección média oscila entre el SudVéanse los iijieiid ices. tiende paralelamente al ecuador ;la distribución de los continentes hace que afecte una forma irregular, penetrando generalmente liácia el Norte. R1 punto más setentrional de la zona de calmas nunca baja del segundo grado de latitud yllega hasta el 13“; el ancho de la faja de dos grados en Diciembre, sube áíf-do' en Agosto. Estos cambios dependen de la marcha del sol, remontándose la zona do calmas más al Norte cuando aquel astro se acerca ánuestro hemisferio ,yretrocediendo cuando el sol marcha en dirección del polo austral ;pero siempre penetrando muy poco en este hemisferio. De aquí resulta que los alisios del Sur [11] al penetrar en el hemisferio Norte se inclinan por la rotación de la tierra hacia el Noroeste ,luego al Norte yáun al Nordeste ;la repartición de los continentes contribuye también ámodificar la dirección primitiva. Como la distancia entre las posiciones extremas de la zona de calmas no es la misma, la región de los monzones será más omenos extensa ,ysu máxima anchura corresponde principalmente al mar de la India. He aquí la marcha de los vientos, debida ála combinación de estas causas. Cuando el sol se acerca durante el verano álos grandes continentes del hemisferio Norte, haciendo avanzaren aquel sentido la zona de calmas, se calientan más que lo» mares contiguos (cuya temperatura oscila menos alrededor de la média), yse desarrolla una corriente hácia los continentes, que cambia, cuando por alejarse el sol de ellos, se enfrian, calentándose ásu vez los continentes de la parte Sur. Estos cambios no suceden ála vez en todos los puntos, sino sucesivamente, propagándose como las ondulaciones en el mar. Tampoco se verifica el cambio en el momento de equilibrarse la temperatura entre los mares ylos continentes ,porque en virtud de la fuerza adquirida, tarda cierto tiempo en amortiguarse la agitación yestablecerse en sentido opuesto la corriente. Esta época de transición no es de calma ,pues (análogamente álo que digimos de los alisios) [11], reinan corrientes encontradas yse empeña una lucha, en la cual vence el monzon, que llega al fin ádominar de una manera estable. Los ciclones ótornados, de que más tarde nos ocuparemos, se forman en estas épocas ylatitudes. Es evidente que cuando reine el monzon de mar, la estación será de lluvias, ycuando sea de tierra la estación se presentará seca. Los etesios del Mediterráneo ,los virazones yterrales pertenecen al género de los monzones de la India. 13. Impugnación di; ísAiGUFy vi..v tkoiu’a de los me.ntos kegulares.—Saiguey —2\ — ha impugnado la explicación dada de los vientos alisios, diciendo que según ella debieran hacerse más sensibles en la zona templada que en la tórrida, donde la disminución de temperatura en el sentido vertical es ménos rápida ,yen la cual la variación en la velocidad de rotación disminuye también más lentamenté. Aesto se puede contestar que la mayor cantidad de vapor de agua que lleva el aire en la zona tórrida, le da una mayor fuerza ascensional ymayor energía ála condensación. Los vientos regulares deben ademas ser notablemente modificados en la zona templada del Norte ,donde predominan los continentes ypor consiguiente las causas de perturbación. En cuanto ála relación de las velocidades en los diversos paralelos, si bien es menor cerca del ecuador, no sucede lo mismo con las acumuladas, siendo tanto mayor la inclinación cuanto mayor distancia recorra el viento. Saiguey propone la misma explicación para todos los vientos regulares, incluyendo álos alisios entre los monzones. Considera un continente como compuesto de várias mesetas escalonadas :cuando el aire que corresponde encima de una de ellas se dilata por calentarse el suelo sobre el cual descansa, vierte, al enfriarse en las regiones elevadas, sobre la meseta contigua ,produciendo una corriente en un sentido ,yotra contraria cuando se enfria. Esto no explica, sin embargo, los alisios que se observan principalmente ágrandes distancias de los continentes ,en puntos donde no puede aplicarse la teoría de las mesetas. 14. Virazones yterrales.—Aunque en menor escala yhaciéndose sentir úmenor distancia de la costa, los terrales yvirazones tienen el mismo' origen que los monzones. En algunos puntos de nuestras costas ,especialmente en el Mediterráneo ycosta de Cádiz ,el viento sojila normalmente áella, siendo Sur en el Golfo de Almería; Sudeste en el de Vera; Este en el de Valencia ;Sudoeste dentro de la bahía de Palma ydel golfo de Huelva; Oeste Sudoeste en la de Cádiz, yNordeste áNorte en la costa de Argelia. Principia de nueve ádiez de la mañana, ysii mayor fuerza es desde las doce álas dos de la tarde; pasada esta hora declina hasta quedaren calma al anochecer. Sale luego el terral, que va aumentando en fuerza hasta la. madrugada ydesde entonces declina hasta quedarse en calma poco ántes de las nueve de la mañana. También su dirección se modifica siguiendo el curso del sol ydescribiendo un círculo completo en veinticuatro horas. Al que sopla de afuera ydurante el dia se le llama virazón ,viento marero, y 32 — brisa de mar, yal de la noche, terral óbrisa de tierra. Estos vientos reinan simultáneamente con los ordinarios que soplan por fuera de la costa, yá muy. corta distancia de ella. Cuando estos son muy fuertes ,los virazones ylos terrales desaparecen yson absorbidos por ellos ;pero siempre los últimos ejercen alguna influencia, modificándolos yhaciendo que llamen á fuera durante el dia, yátierra durante la noche. Estos mismos fenómenos se observan en las costas del Océano, yson muy marcados en algunas rias de Galicia. Los terrales tienen una grande importancia en la navegación ,yla costera óde cabotaje está basada en ellos casi exclusivamente. Generalmente salen los buques de noche, yal rayar el dia, entran en un puerto inmediato para dejar parte de la carga que llevan, tomar otra ycontinuar ála noche siguiente su viaje. También cuando los que soplan afuerano favorecen la salida de un buque, son los terrales, muy importantes en ciertas localidades para salir del puerto ayudados por ellos, ycon su auxilio, ponerse en franquía de los bajos, tierras opuntas salientes de la costa, venciendo los obstáculos que ásu marcha se opongan para continuar luego la navegación con los que reinen. Por último ,en las montañas existen corrientes ascendentes durante el dia ydescendentes durante la noche. Al amanecer, las partes más elevadas de las montanas calentadas por la acción de los rayos solares ,determinan una corriente ascendente; pero ámedida que el sol sube sobre el horizonte ylos valles van ciumentando de temperatura ,el aire frió de las montañas desciende ,ycuando la llanura se va enfriando ,la corriente se establece otra vez en sentido inverso. Estos vientos son muy variables ydependen de la topografía del terreno ,de las estaciones yotras circunstancias ,haciéndose sentir con grande intensidad en el interior de los valles ygargantas estrechas, ysiendo más lentos en trasmitirse álas llanuras ó cuencas generales de los valles. 15. Vientos varubles.—Todos los vientos regulares se anulan en las grandes tempestades ócuando mayores perturbaciones de la atmósfera absorben las pequeñas oscilaciones del estado de equilibrio. En las zonas templadas predominan los vientos variables , llamados así porque riio están sujetos áuna ley marcada como los que comprende la sección anterior. Sin embargo, no dejan de seguir ciertas reglasen su desarrollo, que pocas veces quebrantan, siendo, cuando esto sucede, una señal (como la bajada \ del barómetro) óde próximas perturbaciones atmosféricas óde persistencia en las que hubiese. La ley que predomina es la de las rotaciones; directa para el hemisferio Norte (esto es, del Norte por el Este ySur al Oeste, siem-, pre de izquierda áderecha) éinversa (de Norte por el Oeste al Sur) en el hemisferio austral. En general, los vientos de segundo ytercer cuadrante, llamados ecuatoriales, serán en Europa sucios; pues el aire caliente de los trópicos cargado de vapor de agua, lo abandona al enfriarse en las tierras de Europa. Por el contrario, son claros ydespejan la atmósfera los vientos polares ódel primero ycuarto cuadrantes. Las circunstancias locales modifican estas indicaciones generales; así por ejemplo, en la costa del Norte de España los vientos Sures (del Sur al Sudoeste) sucios en la parte de Galicia yáun de Asturias, van aclarando en las provincias de Santander yVascongadas, porque han recorrido una extensión mayor de tierra yde mayor elevación, sobre la cual precipitaron el agua que contenían en forma de vapor. 16. Ley de Dove.—La ley de rotación que, según Dove, predomina en nuestro hemisferio, es la directa. Este autor admite sólo dos corrientes radicales, siendo las demas derivaciones suyas; la fria, que en nuestro hemisferio baja del Norte, yla cálida que sube de los trópicos. Según domine la una óla otra por circunstancias no muy bien conocidas hasta el dia, un mismo punto se encontrará bajo la influencia de esta óde aquella corriente. La corriente polar, ocupando entré dos meridianos secciones más anchas ámedida que se acerca al ecuador, disminuye su velocidad ,se hace más seca por el aumento de temperatura ysu dilatación. Por el contrario, la corriente ecuatorial se estrecha al acercarse al polo, yaumentando dé intensidad da origen álos golpes de viento del Sudoeste, tan frecuentes en nuestras latitudes. Cálidos ycargados de la humedad que abandonan al enfriarse ycondensarse, son los que traen las grandes lluvias origen de las inundaciones, cuyo remedio en vano se ha pretendido buscar en las localidades victimas del siniestro. La rotación de la tierra hace que las corrientes se desvien de esta dirección [11]; la corriente ecuatorial gira del Sur por el Sudoeste hácia el Oeste, al paso que la polar lo verifica del Norte por el Nordeste al Esh;. Por eso al Sudoeste yNordeste los llama Dove polos del viento. Este giro no es indefinido ;dura hasta que la causa origen del viento en un punto actúa en él de una manera constante. En efecto, cuando la corriente —34 obra por aspiración, las masas de aire contiguas al observador se dirigen á él en la dirección próximamente Norte-Sur; las siguientes, más distantes, llegan con una pequeña inclinación del Nordeste oSudoeste, según sea polar óecuatorial la corriente, ysigue esta girando cada vez más en el sentido directo, hasta que, trascurrido tiempo bastante para que entren en circulación las del punto extremo de donde procede el viento, se establece el régimen, yla dirección de aquel se hace constante. Los vientos del segundo ycuarto cuadrantes son el resultado de los otros dos. Establecida la corriente polar, su tránsito ála ecuatorial se verifica continuando el giro en el sentido directo por el Este yel Sudeste. En efecto ,la componente de la corriente polar disminuye en intensidad, al paso que la ecuatorial aumenta progresivamente; el ángulo que ésta forma con la anterior aumenta también con el giro ,ypor todas estas razones reunidas, la corriente gira hácia el Sur. En igual forma se verifica el tránsito ála corriente polar, girando por el Oeste yNoroeste al Norte. Si pasado el Oeste, el giro cambia, es señal de debilitarse la corriente polar ypredominar la ecuatorial ;por eso ,un retroceso en el viento es señal de arreciar el temporal ácausa del predominio de los vientos ecuatoriales. Vemos pues que el giro normal es para el hemisferio Norte en sentido directo. El paso de la corriente ecuatorial ála polar se verifica en una zona extensa, dentro de la cual reobran las dos corrientes, dando resultantes intermedias de los vientos que las originan. La sustitución ,según Marié Davy, de la corriente polar ála ecuatorial, avanza progresivamente del Norte al Sur, yen dirección opuesta la ecuatorial cuando se sustituye á la polar. En el sentido vertical, la polar se propaga desde las capas inferiores álas superiores ,mientras que la sustitución de la corriente ecuatorial por la polar principia en los capas superiores ,con arreglo ála diferente densidad de las corrientes. Por lo que toca ánosotros no creemos pueda establecerse esta regla general. Esta teoría es insuficiente para explicar en todas sus partes los variados accidentes que presenta el viento ;los adelantos recientes de la meteorología han demostrado que el mayor número de las grandes tempestades del globo tienen un origen rotatorio ,ypor eso daremos alguna más extensión al estudio de esta clase de meteoros. 17. Ciclones. —En las regiones intertropicales reinan tempestades de 35 — movimiento rotatorio, que reciben el nombre de ciclones, tornados, tifones 6baguios, según la localidad, ytambién de huracanes. Su violencia es prodigiosa ;el mar aparece debajo de su centro como una inmensa caldera de agua hirviendo, de donde parten en distintas direcciones grupos de enormes olas que cubren una inmensa superficie. Su rápido movimiento giratorio levanta del mar los cuerpos que encuentra al paso, yes origen de las mangueras ótrombas marinas. En tierra arrasan hasta las construcciones más sólidas, yen Guadalupe se han visto ¡)iezas de madera clavadas un metro en una carretera recien construida, ycuyo firme estaba consolidado por un tránsito continuado. También en las altas latitudes se denominan huracanes álos golpes de viento que soplan con violencia en una dirección dada; la del Norte para el hemisferio boreal. Los ciclones, meteoros puramente locales, yque hace poco tiempo carecian de importancia, como no fuese para los navegantes expuestos á encontrarlos en las latitudes donde se desarrollan, han tomado una grande extensión en la meteorología moderna, desdo que el estudio de las curvas isobáricas ha permitido seguir la marcha de aquellos meteoros desde su origen hasta su completa desaparición. Un ciclón lo compone una masa de aire dotada de un movimiento giratorio, cuya velocidad angular aumenta ámedida que nos acercamos al centro. La velocidad absoluta varía también, pero creciendo, ápartir del centro, hasta una cierta distancia de él, para disminuir desde allí hasta el límite del ciclón. Estos meteoros provienen ordinariamente del choque de dos corrientes encontradas: la polar y la ecuatorial, yde los remolinos que se forman en su lucha dentro de las zonas de las calmas intertropicales donde se desarrollan movimientos irregulares. Su giro es siempre en el mismo sentido :inverso óde derecha á izquierda en el hemisferio Norte, ydirecto en el Sur. En lo que sigue nos referiremos siempre como hasta aquí ánuestro hemisferio ;pues basta invertir la rotación cuando queramos hacer aplicación al hemisferio opuesto. ¿Cuál es el origen de los ciclones yde su rotación constante en un sentido determinado? Muy poco se sabe respecto de esto; Dove señala várias causas al origen de dichos meteoros. Si como antes hemos expuesto [12], el alisio del hemisferio Sur penetra bajo la forma de rnonzon en el hemisferio Norte cuando reina con fuerza el alisio de este hemisferio, el obstáculo opuesto por el rnonzon obliga ála corriente del alisio ádesviarse formando un remolino, cuyo giro es en sentido inverso. Otras causas son, el cruce oencuentro del coutraalisio con el alisio inferior ;las corrientes laterales opuestas que originan la configuración de los continentes, etc. etc. Taylor, Ferrel yúltimamente Bourgois, explican de la manera siguiente el giro de los ciclones :Cuando se establece un centro de máxima óde mínima presión (fig. 11), el aire es lanzado fuera óatraído hacia él según Fié.U el caso. Como estas masas de aire van ádistintas latitudes óvienen de ellas ,la rotación de la tierra las separa de su dirección primitiva ytoman movimientos oblicuos que, continuándose por el encuentro de unos filetes fluidos con otros ,producen un movimiento de rotación ,directo en el primer caso 6inverso en el segundo. Esta explicación ,suficiente para las borrascas de movimiento giratorio que se desarrollan en nuestras latitudes ' yen las polares, no ^parece tan satisfactoria tratándose de los huracanes intertropicales ;aquellos ocupan grandes extensiones ,ylas diferencias en latitud son suficientemente marcadas para que el desvio influya en la rotación ,agregándose áello que los paralelos varían más rápidamente á medida que las latitudes son más altas. Los huracanes de las Antillas ,por el contrario ,ocupan una pequeña extensión en latitud ;las variaciones de los paralelos son también poco marcadas yel movimiento de rotación extraordinariamente rápido. No nos atrevemos sin embargo árechazar esta explicación ,porque la causa señalada pudiera ser la determinante del sentido del movimiento, pues las masas de aire que se precipitan al centro donde falta la presión ,deben dar origen áremolinos ,cuya dirección constante la determine el movimiento do rotación de la tierra. Dove exjilica de la siguiente manera el movimiento rotatorio de los ciclones. Si una masa de aire ADCD(fig. 12) avanza en el sentido de los meridianos de Sur áNorte en nuestro hemisferio, su tendencia, por la rotación de la tierra, es inclinarse hácia el Este, siguiendo la dirección AGBII; pero hácia BI) las partículas de aire encuentran otras, girando con ménos velocidad que la suya ,yque tienden áretardar su movimiento, ypor eso toman la direpcion intermedia BF. Las demas moléculas de AI) encuentran en su marcha otras procedentes de puntos cuyas velocidades son las mismas que la suya ,yno son detenidas ni separadas de su dirección AG. De esta manera los diferentes filetes de la corriente se cortan, tendiendo áproducir un giro en sentido inverso. Cuanto mayor sea la resistencia ojjuesta, ménos se separará la masa de aire de su primitiva dirección BD, ycon más violencia girará ,al paso que su progreso será lento ysu diámetro variará poco. Esto sucede en la zona de los alisios, donde encuentra la atmósfera moviéndose de Nordeste áSudoeste, es decir, en dirección opuesta; al paso que cuando llega álas regiones templadas, la corriente generales de Sudoeste áNordeste, óen el sentido mismo del movimiento. Al llegar áesta zona, el ciclón avanzará rápidamente, su violencia disminuirá, aumentando al propio tiempo su diámetro. Esta explicación tiene los mismos grados de probabilidad que la anterior ;su autor no le presta gran confianza cuando supone que ,siendo tan múltiples ypuramente locales las causas que originan los ciclones ,no hay motivo fundado para afirmar sea el movimiento en el mismo sentido para todos ;ycuando da por sentado que los ciclones que proceden de las altas latitudes ybajan álas nuestras son de movimiento directo ,es decir, contrario de lo que resultarla aplicando un raciocinio análogo al empleado para aplicar los ciclones de la zona tórrida. No se deben comprender en esta ley general de giro ,los remolinos ó torbellinos producidos cu el viento por circunstancias locales ;las trombas marinas’, por ejemplo ,se presentan con frecuencia cu número considerable girando simultáneamente en distintos sentidos. 18. Marcha de los ciclones.—Un ciclón formado en la zona de calmas íisMl —38 -r tiene un pequeño diámetro en su origen: generalmente varía entre 250 y400 kilómetros ;pero ámedida que la duración se prolonga ,hace entrar en su esfera de acción mayor masa de aire ;su diámetro aumenta hasta 1.500 y2.000 kilómetros, al paso que la velocidad de rotación disminuye; y sin embargo ,os áuii tan grande ,que la absoluta suele llegar á200 ó250 kilómetros por hora. Estos ciclones tienen ademas del movimiento de rotación de que está animada toda la masa de aire ,otro que hace que so traslade esta lentamente al principio ,con una velocidad variable entre 15 y45 kilómetros por hora para los más rápidos ;velocidad que en el Océano de la India no pasa de 4á8kilómetros ,aunque aumenta progresivamente en latitudes más elevadas. La marcha que siguen los ciclones que proceden del ecuador, es casi siempre la misma ,yno difiere de la corriente general de la atmósfera [11 y12]. Principian marchando en la dirección Noroeste dcl alisio del Sur; dirección que se modifica por la rotación de la tierra, inclinándose hácia el Norte yluego al Nordeste ,en el sentido del contraalisio del Norte (fig. 13), yesto do una manera tanto más marcada cuanto más se comunica el movimiento del ciclón álas capas superiores. Pasado el trópico ,en donde el contraalisio ha descendido ,el ciclón es arrastrado por él yllevado hasta las altas latitudes del polo Norte. La trayectoria que describe puede asimilarse en proyección sobre una carta áuna parábola, cuyo eje ocupa próximamente el paralelo de la Florida, siguiendo la misma dirección de la corriente de Golfo ,áquien se atribuye por algunos una marcada influencia en la formación de estas borrascas. Las que se originan en el polo ybajan anuestras latitudes, principian marchando de Oeste áEste ;pero ámedida que descienden en latitud se van inclinando hácia el Sur. La marcha anterior es la descrita por Marié Davy ;porque Bourgois, conforme con su teoría [11] ,niega que los ciclones de las zonas intertropicales salgan de ella, cuestión de hecho fácil de comprobar. Dove, si no de una manera tan absoluta, cree también que la mayor parto de estos meteoros no salen de la zona tórrida ,yles niega el carácter de generalidad que algunos meteorologistas les han atribuido. Es un caso particular, dice, del movimiento de la atmósfera entre los variados ({ue puede efectuar ,y gran número de borrascas proceden en nuestras latitudes de choques yluchas de corrientes encontradas. —39 — Los movimientos combinados de giro ytraslación de los ciclones, dan para cada molécula una resultante variable de intensidad ydirección, que expresa en cada punto yen cada instante la fuerza ymarcha del AMEÍWCA TOL'SO’ AFRICA AMERiCAfeL SUR viento. Dentro del remolino ófuera de él, hay puntos reales óimaginarios ,en que la velocidad de traslación es igual ydirectamente opuesta á la de rotación. Aquellos puntos' serian los centros instantáneos de rotación ,si la velocidad angular de todas las moléculas fuese la misma ,como sucede por ejemplo en un disco,- cuyos puntos están invariablemente unidos. En semejante caso, las moléculas describirían epicicloides, ya alargadas óacortadas, según que se encontrasen fuera ódentro del círculo generador. En realidad no sucede esto rigorosamente ,ya porque la velocidad angular es diferente 'para distancias variables al centro del ciclón, ya porque varían con el tiempo las velocidades de rotación yde trasla- Si várias* borrascas se siguen ,como acontece con frecuencia ,los fenómenos se reproducen ápartir del punto de unión de las mismas. Consideremos un solo caso (fig. 17) el de dos ciclones AjA, que recorren la misma trayectoria. El obser- \7 vador B, colocado en la derecha del ciclón, ve marchar el viento, por ejemplo, del Sur al Oeste; yal caer bajo la influencia del segundo ciclón, el viento salta de nuevo al Sur; salto tanto ménos brusco cuanto más haya avanzado el giro en el retroceso :ytan distantes pudieran encontrarse las dos borrascas que ,retrocediendo en la primera ,entrase la segunda por el Sudoeste, repitiéndose el giro en igual forma. En rigor no se verifica este salto tan bruscamente ;los dos ciclones se influyen mutuamente; parte del aire pasa del segundo ciclón al primero por la curva CC, que viene áproducir el efecto de un ciclón de movimiento directo ,yde esta manera el viento recorre rápidamente ,retrocediendo del Oeste al Sur, lo que le falta para principiar el segundo circuito. Si las borrascas recorriesen trayectorias distintas, ya paralelas, ya cortándose ,los fenómenos se complicarían ;pero el estudio so liaco do la misma manera. El caso de varias borrascas, pasando por la misma comarca, no es la excepción; ántes bien en Europa es lo más frecuente. Pollos medios que vamos áexponer, se ha reconocido la existencia de dos v hasta de tres centros simultáneos de borrascas, recorriendo el mismo territorio ,el barómetro facilita este estudio ,yes el verdadero anunciador de las tempestades, la previsión del tiempo sena sin el casi imposible, yno pudiéndose adelantar indicaciones sobre la realización del fenómeno ,no habría medios de precaverse yesperar prevenido la tormenta. 20. Curvas isoeAiucAS. No podemos entrar aquí en los detalles relativos ála previsión del tiempo, ni los resultados que del estudio del barómetro, termómetro ypsicrómetro pueden deducirse; expondremos tan sólo la aplicación de las curvas isobaricas ala determinación de la marcha de una borrasca yde las modificaciones que sufre en su trayecto. —47 — Sabemos que en todo flúido animado de un movimiento rotatorio ,las presiones son diferentes, ytanto menores cuanto más nos acercamos al centro. El barómetro debe acusar esta falta de presión, de tal manera, que si se anotan las alturas barométricas en el punto donde suponemos situado al observador, se verá que estas disminuyen hasta el momento de pasar por dicho punto la línea normal ála trayectoria de la borrasca trazada por el centro de la misma, volviendo ásubir luego hasta su primitivo nivel. Por esa causa el máximo descenso corresponde en Europa álos vientos del Sudoeste ,que es la dirección ordinaria de la marcha del meteoro ,toda vez que cuando la dirección del viento coincide en un punto con el movimiento general del ciclón ,la distancia del observador al centro del mismo es la mínima. Si se presenta otra borrasca, el barómetro volverá ábajar yá subir en igual forma ,obedeciendo siempre al principio de que ámedida que se aproxima el centro del ciclón ,la depresión aumenta. Son muy importantes las curvas que dan para cada momento la posición yforma del ciclón. Si trazamos sobre una carta las líneas que unen los puntos de igual presión barométrica para un momento dado, obtendremos las curvas denominadas igobáricas. El centro del ciclón corresponde al punto de presión mínima ,pudiendo darnos también estas curvas idea de la forma del ciclón. Considerando, en efecto, las diversas superficies formadas por las curvas de igual presión correspondientes ácada momento, (cuyas curvas son variables de forma yde posición para el siguiente), tendremos que la envolvente de todas ellas dará origen áuna superficie canal ,figurando la zona recorrida por la borrasca ,ycuyas líneas de nivel ligarán los puntos sobre los cuales el temporal descarga con la misma intensidad. Si una segunda borrasca se cruza con la primera, las curvas isobáricas ylas de nivel afectarán formas irregulares tanto más marcadas, cuanto mayor número de borrascas hayan cruzado la comarca en diversas O direcciones. Las oscilaciones barométricas han dado origen ála teoría de grandes ondas atmosféricas que recorren el aire análogamente álo que sucede en el mar con las olas. Fitz-Roy hizo observar que nada demostraba su existencia, yque las oscilaciones del barómetro, más que de la fuerza del viento, dependían de su dirección ;yque esta teoría ni explicaba la falta de coincidencia entre los puntos mínimos de descenso en el barómetro yla máxima fuerza del viento ,ni las demas circunstancias que acompañan al desarro- —48 — va lio de la tempestad, según ya dejamos expuesto. Ypor último, lo que sabemos [6] de la inmovilidad del aire ápartir de cierta altura, excluye la idea de ondulaciones análogas álas olas del mar. La posición de las curvas isobáricas ha dado motivo áGalton para suponer en algunos casos la existencia de meteoros que denomina antieiclones; esto es, ciclones de movimiento rotatorio directo, en los cuales la presión máxima corresponde al centro, decreciendo desde allí hácia la circunferencia. Los llamados anticiclones, pueden muy bien ser sólo efecto de una apariencia; si la trayectoria que describe una série de ciclones es una curva pronunciada, ódos líneas de borrascas recorren trayectorias próximamente paralelas, el borde inferior de la una yel superior de la otra aparecerán animados de un movimiento directo , yhabrá entre las dos un espacio (fig. 18) que asemejará áun anticiclón de movimiento directo yde presión máxima en el centro. Esta explicación, sin embargo, no es concluyente; de la fig. 11, que representa el estado meteorológico del Atlántico del Norte el 21 de Julio de 1864, no es posible deducir si las curvas de la parte central provienen de un anticiclón óresultan de otros ciclones al Norte yal Sur. Las curvas isobáricas combinadas con la dirección éintensidad del viento, servirán también para descubrir el carácter ciclónico del tempo7 ral. Si el viento sigue la dirección próximamente normal álas curvas isobáricas ,el meteoro carece del carácter rotatorio que tendria si la dirección del viento se acercase más óménos ála tangente. Reconocido el carácter giratorio del meteoro ,es fácil deducir aproximadamente ,conocida la dirección éintensidad del viento en un instante dado para varios puntos, la velocidad ydirección de la marcha del ciclón. Cuando son muy numerosas las observaciones ,la exactitud es mayor porque las unas corrigen álas otras. 21. Previsión del tiempo. —Se comprendo, después de lo dicho, que si se trazan para un instante determinado las curvas de igual altm*a barométricas (haciendo préviamente en ellas las correcciones de elevación sobre el nivel del mar yde temperatura), acusarán uno 6varios centros de presión mínima que, agregados álas observaciones relativas ála dirección del viento, al termómetro ypsicrómetro, determinan aproximadamente la marcha de las borrascas ysu intensidad. Las posiciones sucesivas del centro ylas modificaciones que las curvas isobáricas sufren, aclararán más las primeras indicaciones yjirecisarán tamliien más los fenómenos, haciendo más segura la previsión. Fitz-Eoy fué el primero que en 18G1 puso en práctica el sistema é intentó anunciar las borrascas con uno ódos dias de anticipación ;puesto en relación con los observatorios de Inglaterra yalgunos del continente, recibia de todos nota de las observaciones hechas álas ocho de la mañana, yotras de los más principales, álas seis de la tarde. Corregidas aquellas, se formulaba el pronóstico circulándolo álos puertos principales. Francia imitó este ejemplo en 1863, ymejoró el sistema por medio de las cartas de líneas isobáricas ;sus relaciones •eran más numerosas ,el número de puntos de donde se podían recoger datos ^subia ácincuenta ynueve ;yá las once de la mañana ya el pronóstico quedaba formulado. La muerte de Fitz-Roy hizo suspenderen Iglaterra los anuncios, que, por reclamaciones del comercio, se han vuelto árestablecer en 1868, con mayores probabilidades de éxito, por hallarse en comunicación con los Estados-Unidos, de donde se recibe un despacho diario álas diez de la mañana (hora de París.) El público, que esperaba una realización constante de los pronósticos, se mostró injusto con los propagadores del sistema, criticando duraVmente la falta de cumplimiento de algunas predicciones. Es evidente que no se podia llegar desde el primer dia ála exactitud matemática, ymuchas predicciones habian de salir fallidas; pero una sola cumplida habria salvado la vida yla fortuna ánumerosas personas: Los detalles relativos áestos meteoros yála previsión del tiempo, son ajenos al objeto de la obra, y podrán estudiarse en los tratados de meteorología óen los libros especiales relativos ála previsión del tiempo (1). 22. Vientos cálidos.-—Por último ,en los desiertos arenosos del Africa, (1) W'insí* los apéndices. 1 4 —50 de la Arabia yde la Persia; en el Mediodía de Italia yde España, yhasta en las llanuras cubiertas de vegetación de la India, Chile, Luisiana ydel Orinoco ,so hacen sentir vientos cálidos que desecan óirritan la piel ,impiden la respiración', inflaman la garganta ylos ojos, ylos labios se ponen descoloridos. La arena que levantan en los desiertos, los hace allí más insoportables ,yañade el riesgo de quedar sepultados bajo las columnas movedizas de arena, algunas de las cuales alcanzan hasta siete metros de elevación. Aesta clase de vientos pertenecen el simún en el desierto de Sahara, el sirocco en Italia yel solano en Andalucía. La explicación de los accidentes que estos vientos presentan ,tampoco es bien conocida en todos los casos. 23. Vientos con uelacion áuna localidad.—^La clasificación de los vientos se hace también con relación áun punto determinado de la costa. Aquel viento que se mantiene durante más tiempo ,ósopla en el año (ó en la época que se escoge), un número mayor do dias, se llama viento rcínaníc. Tal es el Sudoeste, en la costa del Norte de España. Se comprende que si el año se divide oh varios intervalos, el viento reinante deje de de serlo para la época escogida; de manera que en el ejemplo citado, si se toman solo los meses de verano, el reinante será el Nordeste. Cuando se atiende ála intensidad del viento se llama dominante al que sopla con mayor fuerza; pero nos parece más apropiada la denominación de tempestuoso óborrascoso ,reservando la palabra dominante para el que dá la dirección média del vieiíto oel que indica el sentido en que la masa de aire ha sido trasladada durante el intervalo de tiempo que se elige ;de manera, que el viento dominante en el ejemplo anterior será el Noroeste en la acepción ordinaria yel Sudoeste en la que proponemos. Debemos sin embargo llamar la atención sobre el significado en que estas voces se toman en los tratados sobre puertos ;pues un mismo autor suele emplear indistintamente diferentes voces en un mismo sentido. La dirección do los vientos borrascosos depende principalmente déla carencia de obstáculos que amortigüen su fuerza, yson tanto más intcn- .sos cuanto mayor extensión recorren sin encontrar tierra ,ocuanto más baja sea ésta yménos obstáculos presente ásu marcha. Tomemos como ejemplo la parte central de la costa Norte de España. Partiendo del Este (figura 19), la línea encuentra la costa francesa á270 kilómetros; desde cuyo punto aumenta la línea de agua, que es de 440 para la dirección —51 — Nordeste correspondiente álas Sables d'Olonne. Con esta longitud se mantiene próximamente hasta cerca del Norte, en cuya dirección enfila el canal de San Jorge con una extensión de 1.100 á1.200 kilómetros, decreciendo luego en la costa de Irlanda hasta 750. Rebasada esta, la línea de I agua crece rápidamente hacia el Noroeste, frente al estrecho de Davis y bahía de Baffin ,cuya línea podemos coiisiderar como indefinida en longitud. Desde allí disminuye en la costa de América hasta el Oeste, donde —52 — queda limitada por los cabos de Finisterre yOrtegal. En los demas cuadrantes encuentra tierra tanto más elevada yen tanta mayor línea cuanto más se acerque al Sur. De todo lo cual resulta, que los vientos borrascosos en esta costa, cuando son seguidos, son los Noroestes. No se entienda por eso que los Noroestes soplan en todas ocasiones con mayor intensidad que otro viento cualquiera, yque levantan siempre temporales; queremos decir tan sólo que son susceptildcs de tomar una violencia mayor que los demas; pero según intervengan otros elementos ycircunstancias ,así resultara en momentos dados el Norpeste más óménos violento que otros vientos. Cuanto aquí decimos se refiere álos vientos seguidos yno álos giratorios; pues en esto caso, ydadas las mismas condiciones, podran resultar vientos en otras direcciones más intensos que el Noroeste. La dirección del viento normal ála costa, es conocida entre los marinos bajo el nombro de travesía. Su importancia es grande; navegando un buque cerca de tierra para tomar puerto, ycon el aparejo dispuesto para un cierto viento ,su pérdida es casi segura si de repente' salta una travesía que lo arroja ála costa antes de tener tiempo de cambiar el aparejo y [)Ouerse en franquía. Lula parto Norte de España las travesías son del Norte ^sus inmediatos ,^este es un peligro más en aquella costa ,por cuanto los ISoroestes ó\lentos borrascosos saltan con frecuencia ála travesía. 24. CoNTRAsi’F.s ¥RACHAS. Soii frccueutes ,según hemos visto, las luchas entre dos vientos contrarios que soplan ya en un sentido ya en el u[)uesto; estos cambios repentinos en la dirección, se llaman conirasics, ysuceden especialmente en las épocas de calmas ócuando las circunstancias locales ytopografía de la costa se prestan áello. Así ,])or ejemplo, cuando en el Mediterráneo soplan vientos del Sudoeste al Noroeste ,suelen obser^aise del Nordeste al Sudeste en el golfo de León, yde aquí provienen fuertes contrastes en la costa de Cataluña. También acontece sobre el cabo de Creux tener Sudoeste duro en la costa de España yNorte durísimo en la francesa ,Nordeste sobre el cabo de San Antonio dentro del golfo de \alenda ,ySudoeste sobre la costa de Alicante. Es muy frecuente también en la costa cantábrica recalar sobro el cabo de Peñas con vientos duros del Nordeste odel Este yencontrarse con sus opuestos. Del mismo genero se presentarán otros ejemplos cuando estudiemos la marcha de los vientos en nuestras costas. 53 - Generalmente, álos contrastes acompañan intermitencias en el viento, cesando de repente ódisminuyendo notablemente de fuerza, para volver de nuevo ásoplar con furia; álo cual se llama ventar árachas ócon ráfagas. Si las rachas ocontrastes coinciden con las travesías, entonces es casi imposible áun buque salvarse. Las rachas ylos contrastes son peligrosos por dos razones: l.“ Porque el buque lleva su aparejo dispuesto para cierta dirección éintensidad del viento ,yes fácil que' el ímpetu de la racha yel cambio de dirección del contraste le haga zozobrar ólo desarbole. 2.’ Porque si falta el viento en la inmediación del puerto, el buque gobierna mal ylas corrientes ómarejadas lo arrastrarán ála costa. Estos fenómenos suelen también presentarse cerca de las costas ypuntas salientes que despiden el viento al chocar con ellas, ytuercen su dirección acercándola ála perpendicular; dirección que entre los marinos recibe el nombre de cuadra; ypor eso suelen decir que los vientos cerca de las costas llaman átierra ysoplan ála cuadra. Esta tendencia de las partes salientes do la costa áaumentar la intensidad del viento yrachoarle ,se encuentra favorecida por la disposición particular de las puntas altas ,que ordinariamente suelen formar la extremidad de una do las dos laderas de un valle óbarranco. Introduciéndose en esta cañada el viento reflejado ,recorro sus sinuosidades con variadas ,inflexiones ,ysale luego ála mar con gran ímpetu en dirección muy distinta yáveces opuesta á la primitiva. En Eivadeo ,los vientos seguidos ,que son fuera del Sudoeste úOeste-Sudoeste, se convierten dentro de la ria en rachas del Sur ySud-Sudocste ;ylos del Este fuera en Sudeste. En las vueltas de la canal del puerto de Pasajes, se trasforman los do Oeste-Noroeste al Sudoeste ,en vientos por la ¡¡roa ;yel Oeste en la punta de las Cruces ,llama al Sudoeste ,con fugadas desiguales. Estas consideraciones no deben echarse nunca en olvido cuando se trata de proyectar un puerto ;pues no siempre basta obtener abrigo por la parte del mar para conseguir la seguridad conveniente de los buques. 25. Vientos en la costa norte de españa. —En la costa Norte de España predominan los vientos del primer cuadrante durante el verano y primavera. Los Nordeste del verano ,son claros ytraen el buen tiempo, reinando acolladas de quince ymás dias. También se oliserva que son más intensos yconstantes al Oeste del cabo de Peñas ,(jue en la parte del Este. Aveces suelen presentarse durante el invierno ,acompañados de t —54 — celajería gruesa, aguas ynieblas que arrastran del canal de la Mancha, siendo entonces conocido por los marinos con el iiúmhreáo Nordeste pardo. En el verano son más raros, pero hay años (como el de 1866), en que persisten tenazmente. Durante el invierno predominan los vientos del tercer cuadrante ,que suelen iniciarse por Sures ,acompañados de cerrazón en la costa de Galicia ;pero en la de Asturias hasta el golfo de Gascuña ,son más claros. Estos vientos pasan muy pronto al Sudoeste [16] ,el cual, como todos los vientos del tercer cuadrante ápartir del Sud-Sudoeste ,recibe de los marinos el nombre de vendaval. Los vendavales son duros ysucios en invierno ysoplan con tenacidad ;áun en verano vienen acompañados de cerrazón que oscurece la costa casi por completo ,lo cual los hace más temibles para el navegante que los Oestes yNoroestes ,aunque estos sean mas impetuosos. Del Sudoeste gira el viento al Oeste yluego al Noroeste, aumentando la intensidad yaclarando la atmósfera [16]. De aquí pasan al Norte yluego al Nordeste ,fijándose definitivamente el buen tiempo con este viento. Si del Noroeste retrocede al Sudoeste [16], es señal de prolongarse el temporal óde principiar nuevamente ;yesto sucede también paia todas las cosms de España, ya del Mediterráneo ,ya del Océano. El Noroeste es el azote de la costa del Norte de España :se presenta con caractéres amenazadores ,cerrándose todos los puertos con una rompiente continuada, yáveces de repente, en medio de un tiempo bellísimo; de manera que un buque, rebasadas las rias de Galicia ,no puede contar con ningún refugio ni abrigo seguro en la desamparada costa cantábrica. Aunque los Noroestes son los más violentos ,no son tan temibles como los vendavales, siempre acompañados de cerrazón que oculta la costa al navegante. Ln los raros casos en que los Noroeste son sucios ,siempre traen consigo claras que permiten descubrir la costa. Los meses de los equinoccios ,especialmente el de otoño ,son épocas de transición, luchando los vientos polares con los tropicales [11 y16], trayendo en la primavera abundantes lluvias ,originando grandes perturbaciones atmosféricas yterribles tempestades ;estos dias de temporal en el otoño ,son llamados el cordonazo por los marinos. 26. Vientos en ee Estuecuo de Gidualtau. -Pu„do decirse que cu el Estrecho reman dos vientos ;el del Este ,llamado lame ,yel del Oe.5tc ól'onknle; los domas viento.s al reflejarse en las costas que forman la ,f \ canal, se modifican convirtiéndose en aquellos ,aunque por fuera del lístrecho reinen otros distintos ,según luego veremos. Sin embargo ,cuando los vientos son recios ,pasan el Estrecho sin alteración ,ysuelen reinar especialmente en invierno, fuertes Sudoestes ySudestes. Los vientos del Esto son ,en la boca oriental del Estrecho ,oscuros, persistentes ysoplan con gran violencia ;su fuerza va aumentando á medida que penetran en la angostura del Estrecho hasta Tarifa ,en donde disminuye yaclara el cielo, secándose la atmosfera, especialmente en verano, cuyos caracteres se pronuncian ámedida que avanzan en el Océano, do tal modo que en Cádiz ,cuando reina aquel viento ,se siento una sequedad yun calor sofocante; pero en invierno, suelen llevar lluvias y chubascos. Los Ponientes son temibles porque impiden la navegación de Esto á Oeste ,llegando áverse reunidos en los puertos contiguos centenares de buques detenidos por aquel viento. Sucede con ellos lo contrario que con los Levantes ;oscuros yhúmedos en la boca occidental ,son claros ysecos en la oriental ,alcanzando también su mayor fuerza en la angostura de Tarifa. Cuando soplan en invierno, son ademas peligrosos por los chubascos ylluvias que oscurecen la boca occidental; ysi provienen de Sudoeste en el Océano ,se convierten en borrasca con una cerrazón completa que dificulta ver la costa yexpone álos buques áuna pérdida casi segura. Acontece áveces reinar Sudoestes en el Océano yLevantes en el Mediterráneo, sosteniéndose una lucha en la línea divisoria del Estrecho, que produce oscilaciones yráfagas casi continuas, acompañadas de remolinos ymangueras en medio de una mar alborotada. 27. Vientos en el Mediterráneo.—La forma cerrada ylas costas elevadas que comprenden el límite occidental del Mediterráneo ,dan lugar á notables modificaciones ycambios en la dirección del viento ,tanto más marcados ,cuanto más se alejan de su origen. El Noroeste duro en el golfo de León ,llega sobre las Baleares convertido en Norte; en Nor-Nordeste yáuu en Pls-Nordeste dentro del golfo de Valencia ;hácia el cabo de Palos, es ya P]s-Nordesté ;ypasado el cabo de Gata, al embocar el Plstrecho, es Este franco ,adquiriendo en esta angostura la fuerza que tenía en el golfo de León ,yque había perdido en el trayecto. Otro tanto sucede con los Nordestes que recalan sobre la costa de Afrí- —63 — magnitud de las olas; la profundidad yla extensión de la masa fluida en donde se desarrollan, ejercen una influencia notable sobre ella, de tal manera ,que Scot Eussell asegura no haber visto nunca olas de mayor altura que la profundidad del agua en el punto en que la ola se presentaba, aunque áveces so acercaba áeste límite. David Stevenson considera indispensables tres circunstancias para la formación de grandes olas. 1.‘‘ Facilidad en el viento para actuar longitudinal ytrasversalinente sobre la masa líquida; sucediendo que en una costa resguardada del viento por altas yelevadas montañas, las olas alcanzan alturas, menores que en las costas rasas ysin abrigo. ,2.“ Gran profundidad yun fondo igual (¿ue permita la trasmisión de la ola, yno sea detenida ni perturbada en su desarrollo por los escollos yliajos esparcidos en el fondo. 3.“ Una grande extensión superficial por ser la acción del viento tanto más intonsa cuanto mayor espacio recorre sin obstáculos; de donde se deduce que en un mar dado ,se i)resentarán las mayores olas según la mayor línea de agua ;yen mares diferentes en el que ésta sea la mayor. Pero hay otra causa que contribuye áaumentar la elevación de la ola ámedida que recorre mayor espacio; la ola, como luego veremos, no es una traslación de la masa líquida de un punto áotro, sino una simple ondulación, yesta se acrecienta ámedida que se prolonga la acción de las fuerzas que actúan sobre ella, cuya duración será tanto mayor cuanto más espacio recorra la ola. t 31. Máxima altura de las olas.—Tomas Stevenson establece una fórmula empírica, para líneas de agua que no excedan do 40 millas^ suponiendo las alturas de las olas proporcionales ála raiz cuadrada de la línea de agua; es decir que (1) h=ra YD siendo mun coeficiente que varía con la fuerza del viento yla localidad. Para fuertes temiiestades ,este coeficiente le supone Stevenson de 1,5; con lo cual resulta la altura do la ola en pies ingleses ,dada la distancia en millas. Si se quiere en metros la altura, conocida en kilómetros la distancia, mse convierte en 0,25. Desde la distancia de 40 millas ,la fórmula da resultados ménos exactos, yse la sustituye por la siguiente bajo las mismas hipótesis: (2) li =1.5 Vd—di/g-2,5; —63 — expresadas como antes las unidades en millas ypiés ingleses. Para obtener la altura en metros so empleará la formula (20 11= 0,358 /d—0,27^d+0,788 I^as diferencias con los resultados de la observación, que hasta cien millas dan las dos fórmulas ,no son bastante marcadas para que sea preferible hacer uso do la más complicada. Tampoco la última se ha ensayado más allá de 165 millas, para cuya extensión ya no parece muy exacta. Ambas formulas solo pueden aceptarse con un carácter empírico para localidades determinadas ydentro de límites muy reducidos; empleadas de otra manera ,conducirían áresultados absurdos ;pues la altura íeal de las olas /no crece indefinidamente con la línea de agua. ’ Son muchos los marinos que han medido olas de 9á13 metros en el Océano; las observadas por Scoresby en el Atlántico no exceden de 15; pero Fitz-Roy asegura haber aguantado sobre la costa cantábrica un temporal, en el cual midió olas de 20 metros de altura, mayores que cuantas habla visto en cabo de Hornos yen el de Puena-Esperanza. El Argonauta, viejo marino, redactor del Nautical Magazine, midió sobre las islas Barbadas en un temporal olas de 27 metros, aunque estas alturas son excepcionales ysólo se presentan en casos ymomentos dados. En el Medi- ,terráneo las alturas son menores; el conde Marsilly las encontró de 4,55 metros de íiltura con una línea de agua de 600 millas. N. H. Smitb las oval^i de 4,50 á5,50 metros en los temporales, jasegura haberlas medido en el golfo de León basta de 9metros. La altura do las olas disminuye cerca de las costas por el abrigo que estas procuran, en lo cual influyo notablemente su configuración; por esto no son aplicables las fórmulas dadas sino en alta mar, yes preciso suponer al observador separado dos millas por lo monos do los cabos mas salientes yd(í sus prolongaciones submarinas. Douglas observó olas de 7 metros de elevación en el faro de Bisbop‘s-Roock ;en Sunderland se midieron de 5metros yde 4,5 metros en el puerto de Lybster (condado de Caith); de manera que no pecaremos de cortos tomando 7metros para límite superior de las olas en los puertos del Océano ,en el Mediterráneo, se .su ponen de 3,5 metros, ydo 2,5 en el lago de Ginebra. Debemos advertir que estas alturas de la ola se suponen medidas des- —64 — de el fondo de ella hasta la parte superior ócresta, existiendo alguna confusión en el modo que tienen los autores de contar las alturas ;pues sucede con frecuencia no expresar si debe entenderse desde el nivel medio odesde el fondo. Cuando en el curso de estas lecciones no hagamos ninguna salvedad, se supone siempre medida la ola de la segunda manera. El método seguido para medir en alta mar la altura de las olas es muy inexacto, pero también el único que allí es posible emplear; consiste en esperar áque el buque se encuentre en la parte más honda de la ola ysubir entonces por el mástil basta un punto desde el cual se enfile la cresta con el horizonte; la altura marcada en el mástil es la que se busca. Escusado será hacer notar las imperfecciones de semejanto método, que entre otras cosas supone la verticalidad del mástil obtenida difícilmente en el momento de la observación. 32. Dirección, a.mplitüü yvelocidad de las olas.—Las elevaciones ydepresiones formadas por las olas, no están sembradas al acaso, sino dispuestas según líneas continuas, rectas yperpendiculares ála acción del viento en alta mar, pero modificándose cerca de tierra por los accidentes de las costas. Estos surcos ylomas se reproducen en el mismo punto áintervalos iguales de tiempo ycon igual altura, áménos que la fuerza del viento no sufra algún cambio; de manera que todas marchan en la dirección del viento con una velocidad constante, siendo sustituidas por otras, yestas ásu vez por otras indefinidamente. Resulta de aquí, que ademas de la altura debemos considerar en la ola su amplitud yla velocidad que avanza. Su amplitud (llamada longitud por algunos autores) es la distancia comprendida entre dos elevaciones odos depresiones consecutivas; yla velocidad estará medida por la relación de la amplitud al tiempo que média entre el paso consecutivo de dos crestas por el mismo punto, tiempo que recibe el nombre de período de la ola; ypor último, se llama fase al estado en que la ola se encuentra en un punto ymomento dado. * La forma de la ola es muy variada, yno puede fijarse áprioríi; sin embargo, lo general es admitir que representa una cicloide prolongada, á la cual realmente se asemeja bastante. La amplitud mayor observada en el Atlántico por Scoresby es de 230 metros; yen un mar tan cerrado como el de Irlanda, se midieron de 160 metros en el faro de Calf-of-Man. Pero —65 las observadas por Douglas en el faro de Bishop‘s-Roock exceden álas anteriores, según resulta del siguiente cuadro: 1 ;ALTURA. 1 AMPLITUD. VELOCIDAD * EN METROS.! 1 2,7 53 370 ’ 8 0 5,0 f.310 11,0 7,0 620 15,0 En el Mediterráneo han encontrado de Tessan yBerard para las olas una velocidad de 9metros cerca de las costas ;velocidad que hubiera sido mayor en alta mar, según más tarde veremos. En el golfo de Gascuña, olas de 400 metros de amplitud se moviau con la velocidad de 20 metros. 33. Teorías de las olas.—Antes de pasar adelante debemos decir algo de las diferentes teorías propuestas para explicar la formación ymovimiento de las olas. Su marcha es aparente; un cuerpo flotante en la superficie asciende ydesciende con ella, pero sin avanzar horizontalmente ,oscilando alrededor de un punto, por el cual pasa al cabo de períodos regulares. Por desgracia, tanto la teoría de las olas como su parte experimental, es ^ muy poco conocida; Bremontier quiso dar una explicación del fenómeno suporfiendo tan solo una oscilación vertical en las moléculas del agua, teoría impugnada por Emy, quien opina, ycon razón, que siendo el agua un fluido incompresible no se concibe cómo varía de altura un filete Añido si ninguna molécula sale de la vertical. Virla defendió más tarde la teoría de Bremontier, interpretándola á su manera ycompletándola con el movimiento horizontal de una parte de las moléculas ;resultando de ambos en la masa fluida una agitación análoga álas oscilaciones del agua en un tubo comunicante (fig. 20), ypor ello recibió la oscilación el nombre particular que lo expresa fsiphonenient) . —66 — Esta teoría es insostenible yopuesta ála experiencia, que no acusa tales movimientos horizontales en el fondo .No se concibe con arreglo á ella, ni el cruzamiento ni las oscilaciones del sinnúmero do sifones que se formarian, ni la posibilidad de que tales movimientos se realicen. La agitación en el sentido horizontal es, contra lo que debiera suceder en aquella teoría, más débil páralos puntos más distantes de la superficie. Virla atribuye álos movimientos horizontales de las moléculas, las corrientes yotras agitaciones que suelen sentirse en el fondo yque arrastran las redes de los pescadores; hipótesis inadmisible, pues de ser cierta deberian desarrollarse corrientes alternativas yno continuas. Hé aquí una explicación del movimiento de las olas, análoga ála que Emy propone. Suj^ongamos que sóbrelas moléculas que componen la masa finida ABCD EF(fig. 21) actúan fuerzas horizontales, pero en distinto sentido para las que se encuentran entre cada dos verticales consecutivas, correspondientes al nivel del líquido en reposo. En la parte BCD, el nivel tiende áelevarse por el agua que afiuye ádicha sección desde la izquierda ABydesde la derecha DE. En la parte DEFel nivel baja; en la DE, por el vacio que dejan las moléculas que se mueven en sentidos opuestos ,yen la £jP ademas por el avance de las moléculas que forman parte de ella. La curva se traslada con estos movimientos á una posición infinitamente próxima, ypartiendo de ella, podemos continuar de posición en posición haciendo recorrer ála ola una extensión dada. Esta ondulación presenta grande analogía con, las producidas por el viento en un campo de trigo; las espigas sin mudar de sitio hacen que la ondulación avance al través del campo. 1 —67 — 34. Estudios matejiáticos sobre las olas.—La teoría nada puede enseñar que prácticamente sea aplicable ánuestro objeto; diferentes ensayos se han hecho sin éxito en este sentido por distinguidos matemáticos; los debidos áLagrange, Poisson yCauchy, no comprenden el caso más general, ysí sólo algunos particulares, ócuando ménos, limitan la cuestión por condiciones que no siempre se realizan. Las fórmulas áque conducen sus diferentes teorías son en extremo complicadas, ysólo es posible deducir de ellas algunos resultados generales ,sin resolver las dudas ycontradicciones que se observan en la comparación de los datos obtenidos por distintos experimentadores. Otros autores, entre ellos Young, Kelland ,Robertson, Gerstner y Airy, han pretendido dar ásu teoría un carácter más práctico; pero (ademas de las limitaciones que establecen), ósuponen conocida la forma de la superficie de la ola, ódada la ley del movimiento de las moléculas. En la imposibilidad de discutirlas todas, tomemos como ejemplo la de Airy. Este principia suponiendo que el movimiento horizontal de cada molécula es oscilatorio; de manera que al cabo de períodos iguales de tiempo, la molécula vuelve áocupar las mismas posiciones; lo cual da por resultado para la órbita de la molécula una curva cerrada A(fig. 22) de forma elíptica. Esta hipótesis, suficientemente exacta, en agua tranquila, es también admisible para la explicación de los fenómenos en general. Cuando las moléculas poseen una velocidad de traslación en cierto sentido (como sucede en una corriente), la órbita ya no será cerrada, sino una curva Bformando lazos; yla velocidad podria ser tal, que los lazos se deshiciesen como en C, análogamente álas curvas epicicloidales que de acortadas pasan áalargadas. Pero si destruimos la velocidad de traslación suponiendo trasportada toda la masa fluida en sentido contrario al movimiento ycon una velocidad igual ála de las moléculas, el fenómeno no se habrá alterado, yreduciremos este caso en el anterior. Por ejemplo, en la superficie de las corrientes de agua de gran velocidad, se forman ondulaciones permanentes éinvariables de forma yposición. Las moléculas que se —os — encuentran en la superficie, recorrerán realmente la curva sinuosa de la ondulación ;alejándose progresivamente del punto de referencia elegido en la margen. Si atoda esta masa la suponemos en movimiento en sentido contrario ála corriente, las ondas se alejarán reproduciéndose periódicamente, pero las moléculas oscilarán alrededor de un punto que se conserva siempre ála misma distancia del de referencia. Por el contrario, en las ondas formadas en un agua tranquila, como las producidas en un estanque por una piedra, óen las olas del mar, el movimiento real de las moléculas es oscilatorio, pero la ondulación avanza. Considerando á toda la masa animada de un movimiento igual yen sentido contrario al de la ondulación, esta aparecerá inmóvil como si se hubiese formado en una corriente: las moléculas de la superficie habrán recorrido la curva ondulada que aquella presenta ylas demas curvas análogas áaquella. Hasta aquí no hay dificultad en admitir la teoría de Emy, ysalvas las restricciones que este autor introduce, es aplicable exactamente ála ondulación de la marea, según más tarde veremos; pero al hacer aplicación álas olas, Airy, que la desarrolla, so ve precisado ásuponer conocida la ley del movimiento oscilatorio en el sentido horizontal, lo cual, siendo puramente hipotético, queda en pié la duda de si los fenómenos serán los mismos con otra ley distinta para el movimiento. Así resulta, según luego veremos, que las observaciones de Tessan yAimé están en oposición con algunos resultados de la teoría, al paso que las de otros observadores los confirman. En la ondulación que forma la marea, no existe esta indeterminación; pues la forma de la función que representa el movimiento vertical es conocida en un punto, empírica óteóricamente, lo cual basta para la resolución del problema. 35. Clasificación de las olas.—Si la teoría ha sido impotente hasta boy, tratando de explicar fenómenos tan complicados como se presentan en las olas, no lo son ménos los experimentos practicados. Muchos se han dedicado áesta clase de trabajos, pero las observaciones son incompletas, y los resultados con frecuencia contradictorios. Los hermanos Weber, Scot Russell, Hyar, Aimé, Caligny, yrecientemente Bazin ,han acrecentado el caudal de datos, pero sin resolver las dudas; siendo muy frecuente encontrarse con afirmaciones opuestas ycon otras que carecen de comprobantes. Este punto es bastante importante para que sin entrar ádiscutir todos los experimentos ,bagamos conocer el estado de la cues- —6<) — tion yfijemos las bases de ulteriores observaciones. Tomaremos como objeto de la discusión los de Scot Kusscll, por ser más detallados yobedecer áuna clasificación científica más óménos admisible. Scot Russell distingue cuatro órdenes de ondas, de los cuales sólo hacen ánuestro objeto los dos primeros. Cualquiera que sea el género óel órden de la onda, ésta es Ubre si la causa que la ha producido cesa de repente, yforzada cuando sobre las moléculas flúidas continúan actuando fuerzas que modifican la ondulación. Las que forma una piedra arrojada en un estanque, son de la primera especie, al paso que las olas mientras sopla el viento que las dió origen, son de la segunda; aunque pueden ser de la primera cuando el viento cesa de soplar óno llega al punto en que se observan. El carácter distintivo de una onda de primer órden, es el aparecer aislada cualquiera que sea la causa de la agitación, por cuyo motivo recibe el nombre de onda solitaria. Cuando aparecen várias^ de este género, es debido áque una misma óvárias causas han actuado sucesivamente sobre la masa líquida. Se observó por primera vez en los canales; las barcas que navegan en ellos, levantan ondas cuya velocidad es independiente de la de las barcas, yla forma de su sección es semejante áuna sinusoide. Se presenta siempre, óelevada toda sobre el nivel ordinario del líquido (fig. 23), yentóneos recibe el nombre de positiva ;ó /’ toda ella debajo del mismo nivel, en cuyo caso se la llama negativa. Se diferencia en esto de las demas ondas que tienen una parte positiva -y otra negativa, ytambién en su persistencia yduración. Entre los varios ejemplas que refiere Scot Russell ,citaremos el siguiente: Una onda de primer órden de 0,158 metros de altura conservaba aún una altura de 0,051 después de recorrer 976 metros. Las ondas do segundo órden no pueden, según Scot Russell, ser un compuesto de dos de las anteriores, una positiva yotra negativa; al con- trario de aquellas se presentan siempre en grupos, por lo que reciben el nombre de gregarias (u ondas corrientes , según Calygny). Scot Russell ha intentado inútilmente reunir dos de primer orden con las condiciones requeridas, es decir, una positiva yotra negativa, sin poderlo consoguir| la positiva avanzaba más rápidamente que la negativa, con arreglo ála ley que luego estableceremos. Cuando la positiva marcha detras, pasa muy pronto delante de la negativa por su mayor velocidad^ pero si se encuentran en direcciones opuestas, se anulan yel agua recobra su tranquilidad cuando son iguales, óresulta, siendo desiguales, una onda equivalente ála diferencia. Otro observador, Dyar, ha encontrado, sin embargo, en sus experiencias, que dos ondas iguales yde diferente signo ,se neutralizan momentáneamente, pero continúan luego su marcha en sentido contrario. admite, aunque sin dar razón alguna, que dos ondas de primer orden yde diferente signo pueden aparecer como una sola. Hé aquí tres opiniones diferentes sobre un mismo hecho, que sería conveniente comprobar con nuevos experimentos. Pero aunque existan diferencias en el modo de presentarse las ondas, ¿seian distintas las leyes de su trasmisión yde sus efectos, como pretende Scot Russell? Esto es lo que no está suficientemente probado, por cuyo motivo, áfalta de otros experimentos directos, aprovecharemos para las aplicaciones los resultados de la experiencia sobre aquellas ondas. 36. Experimentos de Scot Russell. —Los experimentos de Scot Russell versan principalmente sobre las ondas de primer orden. Los procedimientos para formarlas se variaron de diferentes maneras, dando siempre los mismos resultados; ya haciendo mover un plano vertical álo largo del canal, ya introduciendo repentinamente en el una pequeña masa de agua; ypor último, dejando caer un peso desde cierta altura. Scot Russell hizo sus experimentos en canales de mayores dimensiones que los empleados por los hermanos Weber. La cubeta de estos sólo tenía de 1,733 á 2,00 metros de largo; 0,2l6 á1,00 metros de profundidad; y0,014 á0,027 de imcho. La de Scot Russell variaba entre 0,305 metros á3,660 de 'ancho; yde 0,025 á1,830 metros de profundidad. Aunque la longitud de la cubeta excedía de 6metí os, aun se consideraba insuficiente para medir la velocidad, yse hacía reflejar repetidas veces la onda en las cabezas de la cubeta, multiplicando el espacio recorrido. La forma de la onda se dedujo de igual manera que lo practicaban los —71 hermanos Weber, observando la impresión que dejaba en una placa de cristal expolvoreada con harina; pero, afin de evitar los errores áque pedia conducir la deformación de la figura por el avance de la onda durante el tiempo que la placa permanecía sumergida, se tomó la precaución de comunicarle, al sacarla, un movimiento de traslación de igual velocidad que la de las ondas. Lo altura de estas se observaba en varios tubos teñidos de color, que comunicaban con la cubeta (fig. 24); yla amplitud por medio de dos puntas Dsituadas casi en contacto con el agua. Apenas la onda tocaba áuna de ellas, la capilaridad determinaba la formación de una superficie cóncava que reflejaba la luz yla dirigía por medio de un espejo Aála vista del observador situado en B. Cuando entre las dos puntas mediaba la distancia que mide la amplitud de la onda, la reflexión era simultánea en ambos extremos ;pero trascurría cierto tiempo proporcional ála diferencia entre la amplitud que marcaban yla verdadera ,si las puntas no estaban bien colocadas. Nada dice, sin embargo, de la manera de averiguar, aunque sólo fuese aproximadamente, la distanciad que debieran colocarse las puntas. Creemos más fácil determinar la amplitud observando el paso de las dos extremidades por un punto dado, después de averiguar, en la forma que vamos áexponer, la velocidad de la onda. Esta velocidad (fig. 25) se determinó exactamente por repetidas observaciones del paso de la onda por un punto elegido en la cubeta. Generalmente se anotaban tres de ella en cada trayecto ;las dos extremidades yla cresta. En algunos experimentos se hicieron basta sesenta observaciones, habiendo recorrido la onda una longitud de 366 metros. El aparato se dispuso de la siguiente manera; una luz Ces reflejada en dos espejos —78 — en cuyo caso las aguas de la corriente Q' serán solas las que desciendan; yhabrá un remanso en las de aguas arriba. Por último ,aumentando el caudal la corriente se pronuncia en sentido inverso hácia aguas arriba. Amedida que la onda penetra, la menor profundidad del canal disminuye la rapidez de la marcha hasta anularla ;por consiguiente ,llegado este punto la onda permanece estacionaria yel régimen se establece. Dicho régimen no llega áser permanente sino después de algún tiempo, durante el cual el punto de inversión de la corriente avanza hácia aguas arriba, hasta uno del cual no pasa. Cuando no rompe la ondulación, la fórmula (5) es también aplicable, pero no si la velocidad de la onda es pequeña (inferior áun metro por segundo); entonces los resultados del cálculo pecan por exceso en este caso, (y otro tanto sucede en los experimentos anteriormente citados); no pudo observarse con exactitud el instante del paso de la ondulación, yesto deja alguna incertidumbre respecto del grado de exactitud de la fórmula Así, siguiendo la misma marcha de ántes [40] llegaremos ála siguiente fórmula : (11) V(V +U)2-gH(V +ku)=o en la cual Vdesigna la velocidad de la onda, üla de la corriente principal yula que corresponde ála sección del canal para el gasto q. Si conociésemos q, el problema quedaba resuelto, pero aquí se tropieza con una verdadera dificultad; para eludirla, se siguieron dós métodos. Como la altura de la corriente se arreglaba por una presa situada aguas abajo, se aplicaron las fórmulas de la hidráulica relativas álos vertederos, suponiendo para pequeñas variaciones de la carga inicial, ósea del régimen normal de la corriente ,proporcionales los gastos ála potencia %de la carga, la diferencia entre el producto dado por las dos corrientes y el agua que pasa sobre la presa calculada de aquel modo, daba el volumen que forma el remanso. El segundo procedimiento consistia en determinar el volúmen qpor las velocidades yalturas en el remanso. La fórmula equivalente ála (10) [40] en este caso es la siguiente: (12) V=-/ÍH+ f<i-ü Los experimentos de Bazin llevan una inmensa ventaja álos ántes descritos por la escrupulosidad ydelicadeza de las observaciones yde los —comedios yaparatos empleados en ellas ;pero son incompletas, como tendremos ocasión de conocer más tarde al ocuparnos de la cuestión tan debatida por los ingenieros, del régimen hidráulico de las rias; por ahora nos limitaremos ádecir que nada se consigna en su memoria que haga referencia álas velocidades reales de las moléculas fluidas, ni ála órbita que describenIno se examina la influencia en la altura de la onda, de la variación progresiva de forma ymagnitud de la sección del canal, en una palabra, se pasa en silencio todos los elementos olvidados también por Scot Russell. Convendría, pues, mucho, que partiendo de una teoría más ámplia ycon los métodos de observación puestos en práctica por Bazin ,se diese mayor latitud álos experimentos ,lo que procurarla la resolución definitiva de muchos puntos de la teoría, yla verdad de hechos hoy ne- ' gados por unos yafirmados por otros ingenieros. 42. Movimiento de las moléculas.—El método seguido por todos los observadores para averiguar la marcha de las moléculas, es siempre el mismo, consiste en mantener en suspensión en el agua cuerpos que tengan próximamente la densidad de ella. Para establecer la ley de su movimiento, se dejan en uno de los costados aberturas cerradas con placas de cristal; yen el opuesto yen el fondo se trazan cuadrículas, álas cuales se refieren las posiciones sticesivas de las moléculas. Scot Russell ha averiguado asi que el movimiento se verifica en planos verticales paralelos ála marcha de la onda, yque la amplitud del movimiento horizontal es el mismo átodas las profundidades, al paso que el vertical disminuye desde la superficie a^ fondo, donde es nulo. La curva descrita afecta una forma parecida áuna !^^ semielipse A(fig. 26), cuyo eje horizontal está representado por ¿para todas las moléculas, yel vertical disminuye proporcioualmente ála profundidad desde la superficie. Las moléculas parten del reposo, recorren esta semidrbita yquedan inmóviles ;de manera que todas las situadas en un plano longitudinal avanzan sucesivamente la misma longitud ^[34] trasladéndose toda la masa progresivamente. Si la onda fuese negativa, las moléculas describirian, en sentido contrario al movimiento de traslación de la onda, otra semiórbita fí en posicion invertida. —80 — 43. Difusión.—Cuando las ondas de esta especie pasan bruscamente de una sección estrecha áotra más ancha, sufren una modificación, que Scot Russell llama difusión. Al desembocar en el canabmás ancho, la onda se esparce según un arco de círculo, en el cual disminuye rápidamente de altura, hasta ser insensible álos 90", yde solo la mitad, yla tercera parte respectivamente, álos 30" y60". 44. Rozamiento.—El rozamiento ejerce, como era de presumir, una grande influencia en la duración yvelocidad de la onda; estos elementos disminuyen por la influencia de aquel ámedida que la onda avanza, y tanto más, cuanto ménos ancho, regular yprofundo es el canal ymás asperezas presenten sus paredes. La altura de la onda influye ásuvez en el rozamiento, según una ley que no es conocida, como se demuestra en el siguiente ejemplo que cita Scot Russell. En un canal de 0,130 metros de profundidad y0,305 de ancho, se formó una onda de 9milímetros de altura, que se redujo á0,75 de la primitiva álos 61 primeros metros; esta segunda altura, ála distancia de otros 61 metros, bajó álos 0,42 de la primitiva; luego á0,21 álos 183 metros; 0,14 álos 244 metros; y’ por último, álos 305 metros quedó reducida á0,10. Si reducimos estos mimeros álos que corresponderian tomando por altura la del tramo anterior, obtendremos los siguientes: 0,75, 0,56, 0,50, 0,67 y0,70; ypor ellos se ve que el tercero es proporcionalmente menor. 45. Reflexión.—Scot Russell ha observado para estas ondas, que no siempre se verifica la igualdad entre el ángulo de incidencia yel de reflexión: esto sucede sólo cuando el ángulo de incidencia con relación ála superficie es pequeño, pero a45 ya es marcada la diferencia; y pasando de 60 la reflexión cesa de ser posible ;acumulándose entónces la onda en el punto de contacto A(fig. 27), acelerando su movimiento ytomando una forma curva AB. Hemos extractado cuanto contienen de importante las memorias de Scot Russell, relativo áesta clase de ondas; pero debemos advertir que los demas autores, óno las mencionan, óno hacen distinción —81 — entro los diferentes órdenes establecidos por aquel ingeniero, osi la hacen, es siempre refiriéndose álo dicho j)or él. Yen verdad* ¿existe una diferencia radical entre las diferentes especies de ondas, ono son más que casos particulares sometidos áuna ley general que las comprende todas? Las ondas producidas en los experimentos de Scot Russell corresponden por su modo de obtenerse precisamente al caso para el cual deduce Poisson que la trasmisión del movimiento en el sentido horizontal disminuye con lentitud, al jiaso que las observadas en el mar se forman en condiciones diferentes ycorresponden aaquel en que la agitación decrece rápidamente; ysin embargo, ambos son corolarios de la misma teoría. 46. Okdas inmóviles. ^Las corrientes suelen jiresentar ondas inmóviles en puntos determinados de su superficie; dichas ondas están clasificadas poi Scot Russell en el segundo grupo, do que trataremos en el siguiente jiarrafo .afectan también una forma cicloidal ,ylas moléculas recorren curvas de esta esjiecie, de igual amplitud yde altura variable, que dependen de la velocidad de la corriente, siendo el carácter distintivo el no manifestar tendencia áuna difusión lateral, ypocas veces excede su extensión de su amplitud. Cuando un arroyo entra en un estanque, se nota perfectamente su paso al través del agua en reposo, por la formación de este género de ondas. 47. Olas de segundo ókden. ^Las olas del mar son de la misma especie que las ajiteriores, si en estas suponemos toda la masa líquida trasportada en sentido inverso ala corriente, habremos convertido el caso anterior en el actual. Lsta clase de ondas se presentan en grupos; su masa no aparece toda como en las de primer órden, superior óinferior al nivel del líquido en reposo, sino que una parte so eleva yotra se deprime con relación á dicho nivel. Las ondas de este genero se formaron en los experimentos, arrastrando un cuerpo sólido sobre el fondo del canal, ytamlhen fueron objeto de observación las que acompañan álas onclas negativas de primer orden [36]. La velocidad comunicada al cuerpo sumergido ysu forma, iníiuyen en la altura de la onda, pero no en su velocidad yamplitud. La velocidad de trasmisión la encuentra Scot Russell conforme con los resultados obtenidos por Weber, proporcional ála raiz cuadrada de la amplitud, éindependiente de la altura yprofundidad. También satisfacen con bastante aproximación las fórmulas de Airy, que luego citaremos, más complicaG s\ \ —82 — das yque se reducen álas de Weber cuando la profundidad es indefinida. Las moléculas se mueven en órbitas cerradas; elipses según Airy, Emy yotros autores (fig. 28), cuyo eje vertical decrece rápidamente ápartir de la superficie;-círculos, según Weber yScot Russell que disminuyen en progresión geométrica, y cuyos diámetros están representados por 28 A. Q'B O C:) O c0 o 0 (13) be y. a siendo bel diámetro del círculo descrito por las moléculas de la superficie, ael rádio del círculo que engendra la cicloide, éla profundidad áque se supone situada la molécula. Si las ondas se mueven en agua corriente, las moléculas no describirán las órbitas cicloidales de las inmóviles ni los círculos óelipses de las oscilantes, sino una curva de lazos, resultado de la combinación de los movimientos orbital yde traslación (fig. 22) [34]. Scot Russell nada dice sobre la reflexión de estas olas, su difusión lateral, influencia de la forma del canal en su altura yvelocidad de trasmietc. etc. ,ydebemos, sin perjuicio de rectificar si experimentos ulteriores lo desmintieren, admitir para ellas los resultados obtenidos para las ondas de primer órden. 48. Observaciones hechas sobre las olas en el mar. —También Scot Russell ha hecho observaciones sobre las olas del mar, que confirman los anteriores resultados. Las olas nunca son ondas de traslación óde primer orden; pero se convierten en ellas cuando se acercan al momento eromper sobre la playa. Esto es una prueba más que confirma las dudas que emitimos [45] relativas ála diferencia radical que Scot Russell establece entre los dos órdenes de ondas, yhace sospechar exista una relación entre ellas yun tránsito de la una ála otra, ligado por una fórmula común, según propone Airy, con términos predominantes en cada caso. ^ Aime emprendió en la rada de Argel una serie de experimentos con objeto de averiguar la marcha de las moléculas líquidas yla profundidad áque ü-asmitian su agitación: el aparato empleado so componia de una jula óarmazón de madera lastrada lo suficiente para asegurar su estabi- -83 - lidacl en el punto conveniente. En el fondo de la jaula había dispuesta (fig. 29) una placa MNde plomo, en cuyo centro cse sujetó un cono ó trompo de madera, movible áimpulso de las olas yguarnecido de puntas, que dejaban una señal en la placa á cada Oscilación. Todas las señales formaban dos arcos de círculo ab, a' b' simétricos éiguales al valor angular en que variaba la dirección de las olas. Esto demostraba: 1.“ que el movimiento de las moléculas era oscilatorio; 2.“, que se verificaba en la dirección misma de movimiento aparente de las olas. Este resultado lo comprobó de la manera siguiente: Soltaba desde el fondo cuerpos más ligeros que el agua (aceites teñidos de colores), yse observó su marcha ascendente al través de las capas de agua; si las moléculas se moviesen en el mismo sentido, la trayectoria resultaría ser una curva sin puntos de inflexión; la curva ondulada (fig. 30) descrita por el cuerpo flotante acusa en las moléculas movimientos encontrados. Aimé ba venido áparar álas conclusiones siguientes. En una mar medianamente agitada, es decir, cuando la ola cuenta desde el fondo' hasta la cresta una altura de 1,30 á1,80 metros, el movimiento de las moléculas es muy apreciable ála profundidad de 12 á15 metros; ycon mares gruesas, la agitación no deja de ser sensible basta la profundidad de 40. El movimiento de las moléculas es oscilatorio en un plano perpendicular ála ola [24] ;aquellas marchan al encuentro de la que llega ,yen cuanto entran en el plano vertical correspondiente ála cresta, retrogradan para avanzar en el sentido de su marcha aparente: después el movimiento de la molécula se va retardando ycambia de signo para marchar al encuentro de otra ola. La amplitud de esta oscilación horizontal suele llegar áun metro, aunque ordinariamente sea menor, yvaría poco déla superficie al fondo cuando la agitación cerca de este es muy fuerte. La molécula tiene ademas una oscilación vertical que dis:ninuyo rápidamente ácontar desde la superficie del agua en estado de reposo; en el —84 — fondo es casi nula. Aimé asimila las curvas áelipses del mismo eje horizontal, jcuyo eje vertical decrece con la profundidad. De las anteriores conclusiones se deduce que el movimiento de la molécula es nulo en la parte más alta yen la más baja de la onda, lo cual no es compatible con la forma elíptica supuesta por Aimé. Tessan afirma también que en dichos puntos no varía el azimut de los cuerpos flotantes. Estos resultados necesitan confirmación, pues darian para las órbitas curvas muy diferentes de las observadas. Por último, Caligny sostiene que una parte de las moléculas situadas en la misma vertical se mueve en un sentido ,mientras el resto de ellas lo verifica en el opuesto. ' 49. Resultados de la teoría de Airy.—Ya se ha dicho [34] cuán indetei minados eran los resultados de la teoría, cuando esta se toma con la generalidad debida para comprender todos los casos; debiendo tener en cuenta ademas que en ellos se supone una formación regular de la onda, yque no son aplicables alos tumultuosos movimientos yefectos encontrados que se desarrollan en el mar yson procedentes de diversas causas. De todas las teorías, la de Airy es la que, ápesar de sus defectos, da resultados más prácticos (a). Aiiy elige para representar la perturbación horizontal de la molécula fuera de su estado de reposo, la función elemental. (14) Pcos (nt—mx—Q) en la cual PyQdependen sólo de y. En esta expresión xéyrepresentan respectivamente las coordenadas horizontal yvertical de la molécula cuando el líquido está en reposo, contadas desde el fondo; tel tiempo; ny mdos constantes. Los valores horizontal yvertical de la perturbación que resultan para cada molécula en un instante determinado, vienen dados por las fórmulas. (15 )\eos. (nt—mx) iy=-A{e'‘y-e--y)sen.{nt-mx) Siendo Aconstante. Las nymestán ligadas por la relación (a) Veánse los ajiéndiccs. —85 — mk —mfc e—e ’^ÍÍX mk —mk e-he siendo Ji la profundidad del agua. El arco nt—7ix recibe el nombre de fase de la ondulación [32], pues determina el estado de cada molécula para un instante yun punto dados. Cuando sin variar tagregamos kmx ^2(/tí (siendo qun número entero), no se altera el valor de Xni el de F;luego en el mismo instante habrá igual perturbación en puntos que disten entre sí ^;esta cantidad es la medida de la amplitud de la onda [32]. Tampoco varían por igual razón las perturbaciones correspondientes al •2r/ TC ^TC mismo punto, pero en instantes que difieren entre sí —^;—se llama el período de la ola [32]. Si hacemos variar simultáneamente xytconvirtiéndolos en t-ht' y x-hx' ;la perturbación será la misma, siempre que se verifique la relación 7it' —nix' =2q7z pero considerando sólo una onda habrá que hacer q=0‘, ó /M\±t /77 X (17) 7it' —mx' =o;o—=—r=V mt' que nos da para cada valor de tel correspondiente de xen donde se verifica la perturbación señalada, óla velocidad de propagación. Combinado su valor con la relación (16) se deduce: mk —mk mk ,—mk ' me-he Llamando \la amplitud de la ola, Vpuede expresarse en función de ella 2tc por la relación X=•—,resultando entóneos : ^71 fA-, «^-1 271 477í: (18) V-- V- —86 - yel período de la ola Cuando óla profundidad relativamente ála amplitud de la ola es muy grande, la unidad en el numerador ydenominador (19) es despreciable, yla formula se deduce á (21 )r=\/li entonces la velocidad depende sólo de la amplitud de la ola, lo cual se verifica con un error despreciable, áun cuando la profundidad sea solo la mitad de aquella. Vemos, pues, que en mares profundos las olas pueden tomar grandes velocidades. Ala de 20 metros, considerada como límite, corresponde una amplitud de 250 metros. Pero si ^fuese muy pequeño, óla ondulación muy extensa respecto de la profundidad, resulta desarrollando la exponencial (22)r=V<jK ódependiente sólo de la profundidad; basta para ello que la amplitud de la onda sea 315 veces la profundidad. En los demas casos influyen en la velocidad ambos elementos ála vez. Llamando ajbk los factores que en la expresión de AéFmultiplican ála función periódica, deduciremos (23) ,F2 a‘ 1 ecuación de una elipse, cuyos semiejes son ajb6 ) ) (24) I 2TC X2Ti: X A{e ^-ieX 2TC X2TT X 11X que son las mayores perturbaciones horizontales yverticales. —81 — Cuando y=0óen el fondo del mar la elipse se convierte en una línea recta, cuya longitud es 2dl. Apartir de aquel punto, el eje vertical va auy mentando rápidamente con yhasta aquel en que ees despreciable en 2TT ly comparación de e^ ,ydesde allí los dos ejes pueden considerarse iguales, ólas elipses círculos ;de manera que cuando la profundidad es muy grande, todas las moléculas describen círculos áexcepción délas inmediatas al fondo, cuyas órbitas son elipses cada vez más achatadas, hasta convertirse en una línea recta. La expresión 2Tt 1/ 2TC iy e-he 27r y convertida en e^cuando la profnndidad es muy grande ylas moléculas no están próximas al fondo, puede ponerse bajo otra forma. ^-A eXe luego la extensión del movimiento horizontal de las moléculas óla agitación, disminuye en proporción geométrica cuando la profundidad k—yk que está situada la molécula aumenta en proporción aritmética. Si la profundidad es muy pequeña 2'^ y 2'!^y 2'^y “X e— e áizk 471 . —-X la perturbación horizontal es constante ,yla vertical disminuye propor' cionalmente ála profundidad. La velocidad horizontal de las moléculas es 2771/ 27riy (25)^=nA{6 -he ^)sen {nt—mx) —n~Y; de manera, que la mayor velocidad horizontal, ya positiva ya negativa, cor- de donde (31) U-hj^ ~U-i-UQ> Y2(jH pero análogamente álo que sucede en los casos anteriores’, la onda rompe mucho antes de este límite (la mitad ólos dos tercios de H). Muchos de los resultados recapitulados aquí se refieren áondas de primer orden, yqueda la duda de si los obtenidos son aplicables álas olas.; pero los consignamos porque tendremos necesidad de ellos cuando tratemos de experimentos de gabinete yde las mareas en las rias. 54. Casos excepcionales.—No debemos atenernos ála trasmisión de los tipos deducidos de las observaciones hechas en costas más ómenos abrigadas, para extenderlos álo que sucederá mar adentro, donde se desarrollan olas enormes que podrán romper con profundidades mayores que las marcadas, según varien las circunstancias del fenómeno. Una de ellas es la desigualdad del fondo; si este presenta un escalón óresalto, la ola rompe con grandes calados. Un cambio brusco en la profundidad puede ser, en efecto ,suficiente áperturbar la onda por el corto tiempo de que disponen las moléculas para tomar una posición de equilibrio; la onda rompe entonces, aunque sea grande la profundidad, ytanto más fácilmente, cuanto mayor sea la órbita que describan las moléculas; esto es, cuanto más alta sea la ola ymayor amplitud tenga. Durante los temporales rompen las olas en el banco de Terranova, con 160 metros do profundidad mínima. Aun en tiempos ordinarios ,los buques sienten al pasar sobre él agitación yoleaje. Es evidente que la desigualdad del fondo debe influir poderosamente cu el fenómeno ,yque la ola se conservará oscilante en profundidades más pequeñas si el fondo varía de una manera lenta ycontinua; entóneos la onda se modifica progresivamente, amoldándose ála nueva profundidad. Así, la regla empírica que dan los ingenieros, sólo debe tomarse como una aproximación para este último caso; pues ademas de los elementos exteriores ála ola, deben influir en el resultado los de ella misma (altura, velocidad, amplitud, etc.) Son muy frecuentes en nuestras costas rompientes con profundidades extraordinarias. En la costa Cantábrica el bajo de Somosllungo, fuera del cabo de Peñas, arbola (y algunos aseguran rompe), con mar gruesa; el ,-95 Castro, cerca de Rivadeo, rompe con 30 metros de agua. ElPeton yel Serron, bajos cerca del cabo de Busto, con 60 á 80 metros de calado el primero; ycon 50 á60 ycaídas de 120 metros el segundo, presentan el mismo fenómeno en los grandes temporales. Estos son ciertamente casos excepcionales; pero que conviene tener presentes para no equivocarse en los resultados. 54. Profundidad áque las olas hacen sentir su acción.—No debe confundirse la acción que el mar ejerce sobre el fondo, con la reacción de e.ste sobre las capas de agua de la superficie, ólo que motiva al romper de las olas; puede la primera hacerse sentir muy débilmente, ysin embargo, perturbar en un punto dado las condiciones necesarias para mantenerse la ondulación; por cuyo motivo insistimos ántes, en hacer notar la influencia que ejerce en el romper la desigualdad del fondo. Dyar, supone que áuna profundidad igual ádos veces la altura de la onda, el movimiento de las moléculas es insensible. El mayor general Palsby asegura que en la extracción del Royal Georges trabajaban los buzos sin ser molestados ála profundidad de veintiocho metros, lo mismo con buen tiempo que con temporales, al paso que les costaba gran trabajo el luchar contra las corrientes de marea. Lo mismo asegura respecto de la extracción del Edgar, más difícil aún ;yCoode, encargado de reconocer el rompeolas de Portland, no ha encontrado que los deterioros se extiendan en él más abajo de cinco metros. En cambio, el ingeniero Calver asegura que en la costa del Este de Inglaterra el agua se carga con detritus del fondo áveintiocho metros de profundidad; ejemplo que no probaria mucho, pues la facilidad de mantener materias en suspensión depende más de la velocidad relativa en las diferentes capas ,que de la absoluta en una de ellas. No es tan fácil eludir los ejemplos que siguen. Forbes asegura haber visto repetidas veces en el Norte de Inglaterra, lanzadas vivas ála costa, conchas que 'solo viven en catorce metros de agua. Ejemplos análogos de conchas yplantas marinas arrancadas del fondo, se citan en el tratado de Geología de la Beche; ylo mismo se ha observado en la costa de Argel. El vapor Pegaso ido ápique en la costa de Northumberland con veintidós metros de agua, permaneció allí intacto hasta que fué deshecho en una fuerte tempestad del Norte. El mismo ingeniero Coode, obtuvo en el reconocimiento de Chesil-Bank pruebas bien claras de la influencia de las olas ála profuny 96 — didad de diez yseis metros; ypor último, el capitán Washington en su visita de inspección álos puertos ingleses del mar del Korte ,dice que el mar tiene fuerza bastante para remover la grava áuna gran profundidad. Aimé en los experimentos antes citados [48] llega hasta la de cuarenta metros. Hahria medio de conciliar datos ,que parecen contradictorios ,observando que si bien las olas formadas en la localidad hacen sentir su acción á pequeña profundidad, no sucede' lo mismo con la marejada que se trasmite de largas distancias, con el tiempo yel espacio suficiente para comunicar su movimiento alas capas inferiores. También el arrancar las algas ylas conchas del fondo provenga quizás de las violentas corrieUtes que por condiciones ycircunstancias de la localidad se desarrollan en ocasiones. Una vez desprendidas, ya es fácil el trasporte ápuntos en que la velocidad sea pequeña. Estos datos relativos ála profundidad áque las olas hacen sentir su influencia son muy importantes ,porque en ellos so basa la elección de algunos de los sistemas de construcción 'Cmideados en el mar; debemos, sin embargo, reconocer que los últimos ejemplos citados son casos extremos, y no tendrán lugar en puntos abrigados dondeordinariamente se establecen los puertos. 55. Olas de fondo.—Al explicar Emy los efectos de las olas en las costas ,ha inventado una teoría denominada olas de fondo ,álas cuales atribuye todos los desastres ydestrucción de las obras, todos los aterra- ^ mientos yformación de barras en los puertos; en fin, es para 61 una causa general que aplica átodos los fenómenos que se relacionan con el régimen de las costas. Diremos en pocas palabras cuál es una teoría que ha contado yacaso todavía cuenta con algunos, aunque poco numerosos partidarios. Supongamos (fig. 31) una série de ondulaciones que vienen áencon trar un resalto vertical, cuya altura sobro el fondo no llega ála que s conceptúa necesaria para romper las olas. Al encontrar la ola clobstáculc las capas comprendidas en la parte rayada de la figura, no pueden conti nuar en el movimiento oscilatorio, porque faltarla la ley de coiifliiuidn en la masa; pero si la ondulación lia de subsistir sin faltar áesta ley, c necesario que las inferiores conserven idéntica forma; por lo cual son at rastradas mecánicamente por las superiores, que las imprimen una gra —97 — velocidad. Estas masas de agua arrastradas sobre el fondo, lo socavan ylevantan la arena que ,revuelta con el agua ,es lanzada contra las playas ó contra I4Sconstrucciones ,destruyéndolas, ya por el choque, ya por la socavación de los cimientos. La primera, objeción que •se ocurre contra esta teoría, es la siguiente :¿Quién ha dado ála masa arrastrada yála que la impele esta inteligencia mutua que las dispone para que la ondulación no se perturbe? Ademas ,¿como la masa superior, con el movimiento oscilatorio de sus moléculas, es capaz de impulsar ála gran masa inferior, que se supone arrastrada kpesar de la resistencia opuesta no sólo por su inercia, sino también por el enorme rozamiento sobre el fondo? Con la gran perturbación que debe resultar de segregar una parte del fluido que constituye la ondulación, no puede ésta continuar yse romperá el equilibrio ;ysi la masa segregada en las capas inferiores es pequeña, no puede tener ésta la acción enérgica que se la supone. Lo natural es que si el resalto se encuentra ásuficiente profundidad, para que no ejerza acción sensible sobre la onda, la ola se trasmita con muy pequeña alteración. Por el contrario, si el obstáculo se halla á una altura tal ,que puede perturbar la marcha de la ola ,esta rompe al chocar contra aquel. ' No insistiremos mas sobre una teoría hoy abandonada, yque siempre ha contado con un número muy limitado de partidarios. 57. Olas de traslación.—Scot Russcll afirma que las olas de primer orden [36], llamadas por él olas de traslación, forman los rollers del cabo de Buena Esperanza. Estas grandes masas de sólida, dice, moviéndose con gran velocidad son tan poderosas en el fondo |Como en la superficie. Esto no es más que la teoría exagerada de las olas de fondo del coronel Emy, y las dificultades que entonces opusimos para admitirla crecen de punto al concebir una masa fiúida en movimiento desde el fondo ála superficie del mar. Ademas, áun asintiendo álo que precede, se deduce de los mismos experimentos de Scot Russell ya citados: l.° Que la velocidad de las moléV7 ñ9,"31 I culas no es la uiisma qae la do la undulación [37 y39]. 2.* Que esto se verifica próximamente cuando la altura es doble’ do la profundidad, es decir, cuando está próxima áromper. Por otra parte, los marinos que han emitido su parecer en la información inglesa sobre puertos de refugio, niegan la existencia de semejantes olas, ámenos de no estar rotas ópróximas áromper. Ypor último, áun suponiendo que en casos excepcionales yen circunstancias particulares se presentasen fenómenos parecidos álos que describen Scot Russell ,Emy yotros, las obras de puertos no deben proyectarse en general con relación áestos casos accidentales ,* sino álos ordinarios. 57. FuEnzA DE LAS OLAS.—En cuanto al esfuerzo que las olas ejercen contra los obstáculos con que chocan ,hay que designar dos casos; el correspondiente al estado oscilatorio de las olas ,ócuando estas rompen contra 61; principiaremos ocupándonos del segundo, acerca del cual existen observaciones más precisas* ynumerosas. Desde luego se comprende que dicha acción debe variar entro límites muy extensos. Minard la fija en 4toneladas por metro cuadrado; tipo muy distante del que realmente alcanza; el mismo Minard cito en su tratado de Puertos otro hecho con arreglo al cual el esfuerzo subo hasta 10 toneladas; aunque si se rebaja la \)érdida de peso por estar sumergida en el agua la masa removida (cuva ,deducción no hace tampoco al fijar el tipo de las 3á4toneladas), queda reducido el esfuerzo á5,5. Pero no son estos los únicos ejemplos de la fuerza de las olas ;en Barrahead, una do las Hébrides, fue arrastrado un canto de más de 4toneladas de i)eso hasta romperse en la roca, quedando en tierra á13 metros sobre la pleamar. La isla de Steeness ,dice el Dr. Hebbcrt ,presenta una escena de desolación sin igual ;durante los inviernos borrascosos ,enormes bloques de piedra son arrancados do su asiento yarrastrados ádistancias casi increibles. En el invierno de 1802, una jnasa de forma tabular, que tenía 2,00 metros por 2,13, y1,15 metros de grueso, fue arrastrada de su asiento y trasi)ortado áuna distancia de 24 á27 metros. He medido, dice, el encaje reciente de donde habia sido arrancado en el invierno anterior (1818) un canto, ytenía 5,33 metros por 2,13 metros, yla profundidad era de 0,63 metros. La masa arrancada fuó llevada áuna distancia de 9metros, donde se rompió en trece pedazos por lo ménos ,algunos de los cuales fueron ácaer más lejos entre í> y37 metros. Un canto de 2,79 metros de larpo por 1,98 metros de anCho, yde 1,21 metros def>rueso, fuá arrastrado por una pendiente hasta una distancia de 46 metros. También en Northmaven ,varios cantos de forma angulosa fueron trasportados del mismo modo por las olas ádistancias considerables. El caso más curioso do todos es el referido por Tomás Stevcuson ,ocurrido en Walsey en Zelandia. Cantos ¡Misando 6toneladas fueron arrancados de su asiento en la cima del Bound Skerry á21 metros sobre las pleamares de agua viva; yhay fundados motivos para sospechar que igualmente lo fué una masa de trece toneladas, á23 metros. La roca es de formación cuarzosa ,componiendo j)arte de extratos de gneis agrietados y con profundas canales; el ¡mjso esiMícífico de la roca es de 2,70. En la parto Sudoeste ,á113 metros de la línea do bajamar yá19 sobre este nivel, so ve un monton de piedras, pesando algunas hasta nuevo toneladas ymedia, apiladas como si lo hubiesen sido ála orilla del mar; y más cerca do la orilla se encontró desprendido un cunto de veinte toneladas. Hácia el Nordeste, al nivel de 22 metros sobre el mar, yen compañía de otros de menores dimensiones ,habia un canto do cinco toneladas ymedia, recientemente desprendido, cuyo engaste, do la misma forma, aparocia á6de distancia. Todavía más arriba yacia otro trozo de roca desprendida do 13,33 toneladas de peso, tumbado yrodeado de numerosas masas angulosas; las plantas que lo envolvian demostraban que la remoción era reciente. •Algunos han dudado que semejantes efectos fuesen debidos ála acción de his olas; para que no quedo duda, citaremos el ejemplo do otro canto de siete toneladas ymedia, detenido entro crestones do roca al nivel de tí metros sobre el mar. Esto canto fuó arrastrado violentamente contra un gran resalto, chocando con tíd fuerza, que el canto yla roca quedaron deshechos, dejando como señal hondas estrías en todo el trayecto. El canto recorrió una longitud de 22 metros, salvando oscaloníís desde medio ádos metros de altura. Alos tres ymedio metros do 61 ,se encontró otro canto que tres hombres reunidos no pudieron remover sin gran trabajo, yque ajustaba ¡MJrfectamente en un hueco dentro del canto grande. La temiMístiwi que produjo esto efecto, fué del Sud-Sudeste, correspondiente áuna línea de agua de 500 millas. —100 — Ejemplos análogos presenciados en las localidades próximas por testi gos oculares ,demuestran ,ademas de las pruebas antes indicadas ,que no es posible suponer se haya elevado desde entonces el nivel de las islas. En la noche del 25 al 26 de Diciembre de 1852 ,fueron arrastradas del rompeolas de Plymoutb 8.000 toneladas de escollera yllevadas al interior del puerto ,yentre los cantos los babia de 10 á16 toneladas. Un perno de 18 centímetros de lado en cuadro ,empotrado en el plano superior del dique ,fué roto con el choque de los cantos ,aunque sólo tenía 20 centímetros fuera del empotramiento. En el dique de Cherburgo se observaron efectos parecidos de la acción de las olas. El 25 de Diciembre de 1836, durante una tempestad del Nornordeste ,fueron lanzados doscientos cantos por encima de la parte superior del dique, á6metros de altura desde el tendido Norte al del Sur; algunos pesaban 3toneladas. En 1842, con temporal del Norte, lo fueron otros mil sobre la muralla del dique ,arrancando al paso ciento cincuenta sillaies ysocavando 420 metros cúbicos de hormigón. En otro temporal del Noroeste, un sillar de 13,26 metros cúbicos, fué también lanzado con poquísima resistencia á10 metros de distancia sobre el tendido de la parte Sur del dique. Ypor último ,todavía en Octubre de 1848 ,en una tempestad del Noroeste, un sillar de 20 metros cúbicos (46 toneladas de peso), apoyado contra la fila exterior de los sillares de defensa fabricados en la misma obra, fué levantado yllevado, álO metros de distancia yá2 de altura de su posición primitiva, hasta el pié del escarpe déla muralla, contra la cual apareció volcado. Pero uno de los hechos más notables de la fuerza de las olas,- es indudablemente el ocuri^ido en Castro-Urdiales, puerto de la costa cantábrica, el 22 de Octubre de 1862. Un sillar de diez metros cúbicos (23 toneladas) fué lanzado por encima de la muralla con tan poco trabajo, que ajiénas dejó señales sobre el parapeto que corona el dique. Tuvo que salvar una distancia vertical de 7metros yuna berma horizontal de 12, ademas del grueso de la muralla. Hemos citado con todos sus detalles este ejemplo, porque dá una idea exacta de la fuerza enorme que en circunstancias dadas alcanzan las olas ydo las precauciones que el ingeniero debe tomar en el proyecto de un puerto expuesto álos embates del mar; es preciso, sin embargo, confesar, que probablemente no se encontrará en el globo un sitio contra el cual bata la mar más furiosamente. 1 —101 — Por último, el ingeniero Bonnin, fundándose en el esfuerzo necesario para romper una valiza de fábrica en la desembocadura del Loira ,supone la fuerza comprendida entre 24,5 j38 toneladas por metro cuadrado; dato que concuerda con el deducido por Stevenson con el dinamómetro [59]. También las olas desarrollan en el Mediterráneo, (?n casos excepcionales, esfuerzos parecidos álos que citamos para el Océano. Dice Reibell que en Cette son reducidas muy pronto aLtamaño de un puño, masas de marmol duro que muchos bueyes apénas pueden arrastrar. En Argel fueron arrastrados sillares de 10 metros cúbicos, colocados á4metros sobre el nivel del mar, recorriendo una distancia de 8metros. En el mismo puerto fue volcada ádos metros ymedio del nivel del mar una masa de 40 metros cúbicos, descansando sobre otras de 10 ;yen Liorna, Cette yCassis fueron removidos sillares de 15, 20 y25 metros cúbicos. 59. Observaciones con el dinamómetro.—Tomás Stevenson practicó sobre la fuerza de las olas, experimentos directos por medio del dinamómetroEste aparato se compone de una placa AB (fig. 32), que recibe el choque ylleva fijas un cierto número de varillas C, C, C, C, atraC vesando las dos caras C C de una caja cilindrica de fundición, provista de un registro para reconocer el interior. Alas varillas valigada una segunda placa DE, ála cual se fija una de las extremidades de un resorte unido por la otra ála caja del dinamómetro. Unas rodajas de cuero Gcolocadas ádistancias iguales pasan también por las varillas, ysirven de indicadores de la presión. El aparato se fija en el punto donde se quiere observar la fuerza de las olas, de manera que reciba todo el esfuerzo de ellas sin ser arrancado. Según sea la fuerza del choque de la ola sobre la placa AD ,e\ resorte Fsufrirá una tensión mayor ómenor, y las rodajas de cuero recorrerán, con arreglo áella, más óménos extensión. El dinamómetro se graduó de dos maneras diferentes, ya por medio —103 de una carga, ya dejando caer una bala de canon desde cierta altura. Se hicieron con este dinamómetro dos series de experimentos; los unos en el Atlántico, en Skerryvore, yen las rocas próximas fuera de la isla de Ayree en el condado de Argüe; ylas otras en Bell-Rook,en el mar de Alemania. Én las primeras, durante cinco meses de verano, siempre marcó el dinamómetro ménos de 3toneladas por metro cuadrado, que subió en los seis de invierno ácerca de lO ócasi el cuadruplo. El máximun obtenido fué de 27 toneladas por metro cuadrado. Las olas median 7metros, yla reventazón subia á23. En el mar de Alemania, el mayor resultado fué de trece toneladas ymédia por metro cuadrado; pero experimentos posteriores verificados en Dumbar, en el condado de Est-Lotbuan, dieron hasta treinta yuna toneladas y média. Para mayor seguridad se emplearon dinamómetros de diferentes tamaños yresortes de distinta fuerza. El esfuerzo de las olas contra lo que se esperaba, parecía asimilarse más áuna presión que áun choque; sin embargo, esta deducción no es muy segura yrequiere la confirmen nuevos experimentos. Cialdi evalúa en 16 toneladas por metro cuadrado la fuerza de las olas en el Mediterráneo, fundándose en las observaciones hechas en Civita-Vechia por medio del dinamómetro. 60. Cálculo de la fuerza para la altura de la reventazón.—Otra medida de la fuerza de las olas ,la da la reventazón órocion que levantan cuando chocan contra un obstáculo vertical. En el faro de Bell-Iiock, fue arrancada una escala fija al balcón de la galería de servicio, áuna altura de 29 metros; la mar estaba agitada, pero no soplaba viento. El mismo faro, de 37 metros de altura, se ve cubierto hasta la cima de espuma; rebajando 7metros por esta, queda una columna de agua que supone una presión de 30 toneladas por metro cuadrado. En un temporal de 1860, fue arrancada una campana situada en el faro de Bishop‘s-Rock á33 metros de elevación sobre la pleamar. En el de Unst fué rota una puerta á65 metros. Ypor último, en el dique de Cherburgo sube el rocion 20 metros en los temporales ordinarios yhasta 45 ?n los extraordinarios. Efectos parecidos han ocurrido en nuestras costas del mar Cantábrico. En los dias 14 al 17 del mes de Enero de 1865, con un temporal del Noroeste, las olas subieron de 20 á25 metros por encima del faro de Mouro en la entrada del puerto de Santander. El islote, sobre el cual está construido el —103 — faro, se eleva 22 metros, ácontar de la marea média álos cuales se deben agregar otros 22 que tiene do altura la torro con la llntonm ;lo cual da para la altura de la reventazón un total de 65 á70 metros. El día 15 álas tres de la mañana ,la ola rompió dos cristales de la linterna ypenetro en la cámara de iluminación arrastrando al torrero por la escalera. El dia 16 4 rompió uno de los gruesos cristales de la casa, arrancando la puerta de la cocina, que se hallaba en edificio separado más atras de la torre, yarrastrando gran cantidad de piedra de todos tamaños. Queda, pues, comprobada que la fuerza de las olas puede llegar á30 toneladas por metro cuadrado. 1.” Por la resistencia de los cuerpos que sufren su acción. 2." Por medidas directas con el dinamómetro. 3.” Por la altura que toma la reventazón. En cambio, cuerpos cibndricos de pequeña superficie, como lasvalizas de madera que marcan las rocas fuera del puerto de Sunderland, resisten perfectamente sin tirantes ni tornapuntas en medio de rompientes debidas álas olas de cuatro metros ymedio de altura. 61. Fuerza de las olas en estado oscilatorio.—^Los experimentos relativos álos esfuerzos que las olas desarrollan cuando se encuentran en estado ondulatorio son tan escasos yestán tan mal presentados ,que no puede obtenerse de ellos ningún resultado concluyente: la teoría indica para grandes profundidades ,un esfuerzo equivalente áuna carga estática ,representada por una ola de doble altura, óun aumento de carga sobre el nivel medio equivalente ála altura de la ola; pero estos resultados no son admisibles si la experiencia nodos confirma. En la información abierta para llevar ácabo las obras del puerto de Dover se discutió muy acaloradamente la cuestión relativa ála fuerza de las olas rotas, comparada con la que tienen en su estado oscilatorio; los ingenieros se dividieron en este punto, aunque la mayoría negaba álas segundas más fuerza que la estática resultante de su altura ;hé aquí en qué hechos fundaban su opinión. El capitán Denison aseguraba no haber visto en alta mar ningún buque arrastrado por las olas, atribuyendo el pequeño movimiento que áveces se nota, ála acción del viento sobre el casco y el aparejo; yañadia, que un bote arrimado áun muro vertical, contra el cual no rompe la ola, tiene tendencia más bien ásepararse de él que á acercarse; al paso que, colocado el bote sobre una playa tendida, es lanzado contra ella ydestrozado. Este mismo hecho fue corroborado por el profe- lio — tros de altura, poniendo en flote las lanchas que se habían sacado átierra, yocasionando la pérdida de diez yseis personas. Estos ejemplos no prueban que la formación yfuerza de estas olas sea debida ála corriente establecida ,por ser demasiado accidental el efecto yde muy corta duración. Ademas, el último ejemplo parece contradecir esta explicación; las corrientes de marea toman generalmente (según tendremos acasion de ver), direcciones encontradas ántesy después de la plea; de manera que si eran favorables en un caso ála mayor fuerza de las olas, en el otro debieran serle contrarias. El que las olas ejerzan ordinariamente su mayor acción cerca de la média marea, no parece provenir de las corrientes: l.“ Porque este mismo resultado se observa en puntos en que las corrientes de marea son muy débiles. 2.“ Que muchas veces la corriente de marea (como se verá en el capítulo correspondiente), tiene su mayor acción en la plea óen la bajamar yno en la média. La explicación más natural del fenómeno ,es que hay una cierta profundidad de agua, para la cual la acción de la ola es la máxima. En efecto, cuando la profundidad es pequeña, la masa de agua que la forma ,llega sola ysu acción debilitada. Amedida que la marea sube ,el esfuerzo de la ola aumenta con la masa basta cierta profundidad, desde la cual disminuye ,ya porque el esfuerzo se pierde en una masa mayor, ya porque se acerca al punto en que la ola no rompe. Los muros se fundan ordinarirmente en la línea de bajamar ,ósobre ella ;el punto en que rompen las olas debe pues estar entre la baja yla plea. No existen experimentos relativos ála profundidad con la cual la acción de las olas es la mayor ,ysería conveniente obtener resultados comparativos entre su altura yaquellas. También se supone que el viento imprime cierta velocidad de traslación ála masa líquida que forma la ola; en tal caso debe ser muy débil ,porque no se ha notado ;siendo muy pocas las moléculas sujetas á su acción inmediata. Este movimiento de traslación no es común á toda la ola en masa ,ni aumenta sensiblemente su velocidad de propagación ;se trasmite individualmente álas moléculas que forman las capas superiores, desarrollándose una corriente; yla influencia que estas ejercen, es la que indirectamente tiene el viento sobre las olas. Las moléculas avanzan sí lentamente hácia la costa por la combinación del movimiento de traslación yel orbitario [47] ;pero aquel movimiento es diferente en 111 cixtensioii éintensidad del de la misma ola ,yno influye en las obras de los puertos sino como lo hace una corriente cualquiera. Los marinos evalúan en 0,30 á0,40 metros por segundo, la influenciade la marejada sobre el buque, cuando está sometida ála acción de un viento duro; al paso que lo reducen á0,10 ó0,20 metros cuando la marejada se presenta con calmas. Haremos observar que semejante efecto no debe atribuirse al movimiento de traslación de las moléculas ;la resistencia mayor que un buque experimenta en una mar agitada ,da un mayor abatimiento ,que indirectamente se refiere ála marcha de agua en un sentido determinado. 64. Acción de los cuerpos flotantes yde los grasos.—Apesar de la gran fuerza que parece llevar la ola en su estado oscilatorio ,basta el menor obstáculo para rebajar su altura ycasi anularla. Una red de pescador es suficiente en muchos casos para producir este efecto ,ygran número de lanchas se han salvado en recias tempestades ,navegando al abrigo de una balsa formada con sus palos. Los rompeolas flotantes están, en su mayor parte, fundados en los mismos hechos. Los mares de sargazo, donde no se sienten ni corrientes ni otras agitaciones ,ydonde están acumuladas inmensas cantidades de aquella planta, cuando menos para el Atlántico del Norte (según Arago) desde la época en que Colon cruzó aquel mar, es otra prueba más de la facilidad con que ligeros obstáculos quebrantan la fuerza de las olas. Una cosa parecida se observa en el mar del Norte, entre Brehat yDunquerke, donde se ven flotar en extensiones hasta de cinco yseis leguas, fucos de la especie Filwn, que forman una zona de reposo para las corrientes de marea. Pero uno do los efectos más sorprendentes ,yhasta cierto punto inexplicables ,es el producido sobre las olas por los cuerpos grasos. El doctor Eranklin aconseja el empleo del aceite como medio de aplacar la mar en un temporal; yántes que él, un guarda-almacén de Kilda, citado por Martin ,acostumbraba en tiempo de tempestad dejar flotando ala popa del bote por medio de un cable, un paquete de tortas (pudings), amasadas con el hígado de aves marinas, con lo cual impedia romper las olas ycalmaba la mar. Guando el vapor de hélice de Goole, llamado William-Beckert, se fué ápique el 12 de Noviembre de 1856 ,su tripulación se salvó en los botes con una gruesa mar, empleando el aceite. También hacen uso de el los pescadores holandeses, yun testigo ocular que presenció sus efectos —113 — f en el puerto de Scarborough, asegura se pueden calificar de mágicos ,estableciéndose alrededor del buque un extenso espacio de agua tranquila. Es conveniente consignar aquí estos lieclios ,pues quizás tengan utilidad aplicándolos álos botes salvavidas. La explicación de este fenómeno es desconocido ;ordinariamente se atribuye ála facilidad con que el aire se desliza sobre la superficie untuosa de la delgada película de aceite, sin ejercer su acción sobre la masa de agua cubierta por ella (a). Vancouver observó cerca de la punta de la Concepción, en la Nueva Inglaterra, que el mar aparecía cubierto, en cuanto alcanzaba la vista, de una sustancia parecida ábrea, resultando alrededor del buque un espacio tranquilo de grande extensión. Una cosa parecida refiere Scoresby, del mar del Norte; la mar se aplaca en cuanto principia la formación de los primeros cristales de 'hielo. Sin embargo, los cuerpos grasos no deben producir el mismo efecto sobre olas formadas léjos del punto en que se encuentra el buque ,yáello pudiera atribuirse el mal resultado de algunos experimentos intentados. Todo esto parece dar alguna fuerza ála opinión de los que afirman que el viento obra sobre el mar por la adherencia del aire y por el rozamiento contra la superficie del agua. Por último ,es una observación hecha por todos los marinos ,que la acción del viento sobre el mar en tiempo de lluvia es menor que en tiempo seco. Tal es en resúmen lo que hoy dia se conoce relativamente álas olas; la teoría ylas observaciones distan mucho de satisfacer úlo que tan importante materia exige. Reservamos para los apéndices el explanar algunos puntos de la teoría ,que podrán servir de guia en experimentos ulteriores. (a) Los resultados de los cxperimculos hechos por una comisión francesa de la academia de ciencias, han sido negativos; pero dichos experimentos no están exentos de crítica, ni las circnnslancias en ((ue se realizaron eran las que convenian úun buen éxito. ESCUELA TÉCNICA DE PERITOS INDUSTRIALES DE SEVILLA ESTANTE TABLA NÚMERO