# Corrientes Marinas en el Tramo Costero Cazonal
## -Cazonalito

Humberto L Varona, Norberto Alemán

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Humberto L Varona, Norberto Alemán. Corrientes Marinas en el Tramo Costero Cazonal -Cazonalito. Ciencia en su PC, 1999, IV (4). hal-04033150

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Submitted on 16 Mar 2023

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<figure><img src="image_1.png" /></figure>
# Corrientes Marinas en el Tramo Costero Cazonal - Cazonalito

Humberto L. Varona

Norberto Alemán

Agencia EMANAV. Empresa GEOCUBA Santiago de Cuba - Guantánamo.

3ª, s/n, e/ 2ª y Mar, Punta Gorda, Santiago de Cuba, Cuba.

## Resumen:

Se realiza una caracterización de las corrientes marinas por zonas en este tramo costero, los datos fueron tomados de cuatro etapas oceanográficas. Se realizó la simulación del comportamiento de las corrientes de marea y por último fueron calculadas las corrientes inducidas por el viento.

**Palabras claves:** Velocidad, Viento, Corrientes, Marea.

## I. Introducción.

El presente documento se realiza con el objetivo de completar la información para la confección del proyecto de soluciones del sistema costero Cazonal - Cazonalito.

Se realizo el análisis de los datos de cuatro etapas oceanográficas, así como el calculo de las corrientes de marea a través de los Software SEAFEM y ANCOPOL y la velocidad y la dirección de las corrientes inducidas por el viento con el Software CIWind.

## II. Descripción físico - geográfica, climática e hidrológica de la zona.

### II.1 Descripción físico - geográfica.

El sistema costero Cazonal - Cazonalito se encuentra ubicado en la Provincia Santiago de Cuba, Municipio Santiago de Cuba, polo turístico Baconao. La línea de costa esta constituida por una playa con una longitud aproximada de 1800 m. Aproximadamente a 200 m de la línea de costa podemos encontrar una barrera coralina que protege a la playa, esta temporalmente aflora.

### II.2 Descripción Climática.

En la zona podemos encontrar un clima tropical, con un verano relativamente húmedo, sabanas.

Las precipitaciones media anual oscilan entre 800 - 1000 mm, oscilando en el periodo poco lluvioso de 200 - 300 mm, mientras que en el periodo lluvioso oscilan entre 600 - 800 mm.
La cantidad de días despejados al año es aproximadamente de 60, ocurriendo entre los meses de marzo y abril.

En cuanto a las temperaturas, la media anual es poco mayor que 26 °C, oscilando la máxima anual absoluta entre 34 - 36 °C y la mínima anual absoluta varia entre 8 - 10 °C.

La humedad relativa media anual está entre 34 - 36 %, oscilando a las 7:00 a.m. de 85 a 90 % y a la 1:00 p.m. entre 55 - 60 %.

El promedio de días con turbonadas oscila entre 50 y 70 días.

La presión media anual es de 1016.3 hPa.

La Evaporación media anual varia entre 2200 y 2400 mm.

## II.3 Descripción Hidrológica.

Para la caracterización hidrológica dividimos la zona de estudio en dos partes, una es la parte interior de la barrera y la otra se encuentra detrás de la barrera (parte exterior).

En la tabla 1 se muestran de modo comparativo como se comportan la temperatura, la salinidad y la densidad del agua en ambas zonas.

<table><caption>Tabla 1. Caracterización hidrológica de la zona.</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="3">Interior</th><th colspan="3">Exterior</th></tr><tr><th>Máxima</th><th>Mínima</th><th>Media</th><th>Máxima</th><th>Mínima</th><th>Media</th></tr></thead><tbody><tr><th>Temperatura(°C)</th><td>32.7</td><td>27.5</td><td>30.0</td><td>30.3</td><td>28.2</td><td>29.1</td></tr><tr><th>Salinidad (‰)</th><td>36.482</td><td>35.438</td><td>36.076</td><td>36.649</td><td>36.000</td><td>36.006</td></tr><tr><th>Densidad (g/cm³)</th><td>23.17</td><td>21.79</td><td>22.59</td><td>23.33</td><td>22.61</td><td>23.00</td></tr></tbody></table>

## III. Régimen hidrodinámico.

### III.1 Caracterización hidrodinámica por zonas.

La región de estudio fue dividida en cuatro zonas, seleccionadas según su dinámica (ver figura 1), los datos fueron tomados de cuatro etapas oceanográficas.
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figura 1. División de la región de estudio en zonas.</figcaption></figure>

En la **zona A** las corrientes están caracterizadas por una considerable inestabilidad direccional, con un índice direccional bajo, de 27.9% en la etapa de transición al verano, por el contrario en la etapa de verano y la de transición al invierno los índices directionales son mucho mayores, de 73.9% y 79.6% respectivamente.

En la etapa de transición al verano la energía cinética del movimiento periódico es mucho mayor que la del movimiento no periódico con valores de 93% y 7% respectivamente, esto indica que la corriente predominante es la de marea, siendo las corrientes residuales muy pequeñas con velocidades medias de hasta 7.8 cm/s. En la etapa de verano y de transición al invierno la energía cinética del movimiento periódico es ligeramente mayor que la del movimiento no periódico, presentando la corriente de marea un por ciento de calmas muy alto que oscila entre el 60 y el 70%.

La **zona B** está caracterizada principalmente por la corriente de marea en la etapa de transición al verano, la energía cinética del movimiento periódico (87.2%) es prácticamente el duplo de la energía cinética del movimiento no periódico, con un índice direccional de 44.9%.

En la etapa de verano la energía cinética del movimiento periódico es ligeramente inferior (66.2%) a la etapa de transición al verano y su índice direccional es superior, siendo 58.5%. El por ciento de calmas de la corriente residual es considerablemente inferior al de la corriente de marea.

En la etapa de transición al invierno la energía cinética del movimiento periódico resulta ser superior a la del no periódico y se caracteriza por poseer un alto índice direccional siendo de 69.1%, en esta etapa están presentes corrientes residuales de importancia con una gran estabilidad direccional, superior al 95% y un porcentaje de calmas menor que el de las corrientes de marea.

En la etapa de verano y en la de transición al invierno la **zona C** está caracterizada por una gran influencia de las corrientes residuales que tienen características de Rip Current hacia el S, SW y SE; esta zona está situada en el borde exterior de la barrera donde las olas rompen perdiendo su energía, y como toda la masa de agua no puede pasar a través de la barrera coralina, parte de esta masa de agua se refleja en la barrera u genera un Rip Current con dirección contraria al oleaje para el oleaje del S y de 45 grados respecto al oleaje del SW y del SE (ver figuras 2,3 y 4).
<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figura 2. Rip Current con dirección contraria al oleaje del S.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figura 3. Rip Current con dirección contraria al oleaje del SW.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figura 4. Rip Current con dirección contraria al oleaje del SE.</figcaption></figure>

Las corrientes de marea son también importantes en ambas etapas, aunque bastante inestable, sobre todo en la etapa de verano, donde ocurren de todos los rumbos. En la etapa de transición al invierno disminuyen considerablemente y aumenta el por ciento de calma hasta 44.2%.

En la **zona D** la energía cinética del movimiento no periódico es considerablemente alta (91.4%), con un alto índice de estabilidad direccional (98.5%). El por ciento de calmas de la corriente de marea fue muy alto (92%), lo que nos dice que las corrientes predominante en esta zona son las residuales. El rumbo predominante de las corrientes residuales en esta zona es SW con velocidades medias entre 11 y 13 cm/s y velocidades máximas de 38 cm/s.

En los anexos mostramos las tablas resumen por etapas y zonas de las corrientes residuales y de marea en las **zonas A, B y C**.

### III.2 Comportamiento de las corrientes de marea.

Para caracterizar el comportamiento de las corrientes de marea entre la barrera coralina y la línea de costa se confeccionó un modelo físico - matemático y posteriormente fue calculado y simulado usando los software SEAFEM y ANCOPOL, llegando al resultado de que las corrientes de marea son algo inestables en dirección, pero en sentido general se dirigen mayormente del E al W, siendo paralelas a la línea de costa, en la figura 5 se muestran las corrientes de marea predominantes.
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figura 5. Comportamiento de las corrientes de marea predominantes entre la barrera coralina y la línea de costa</figcaption></figure>

### III.3 Corrientes inducidas por el viento.

Para calcular la velocidad y la dirección de las corrientes inducidas por el viento, se utilizaron los registros del viento cada 6 horas correspondientes a 16 años, se tomaron por rumbos las velocidades medias y las extremas. Todas las velocidades están referidas a 10 m de altitud y también fue calculado el factor de esfuerzo, todo esto fue calculado con el software CIWind.

#### III.3.1 Estadística del viento.

En la tabla 2 se muestran las características de los vientos en la zona de los rumbos que puedan generar corrientes marinas. El por ciento de calma del viento para el periodo fue de 12.1%.

<table><caption>Tabla 2. Estadística del viento en la zona.</caption><thead><tr><td>Rumbos</td><td>Frecuencia (%)</td><td>Velocidad Media (m/s)</td><td>Velocidad Extrema (m/s)</td></tr></thead><tbody><tr><td>W</td><td>0.32</td><td>2.63</td><td>11.32</td></tr><tr><td>WSW</td><td>0.21</td><td>2.35</td><td>7.72</td></tr><tr><td>SW</td><td>2.75</td><td>3.02</td><td>18.52</td></tr><tr><td>SSW</td><td>2.45</td><td>3.30</td><td>18.52</td></tr><tr><td>S</td><td>12.83</td><td>3.08</td><td>43.73</td></tr><tr><td>SSE</td><td>3.85</td><td>3.68</td><td>26.75</td></tr><tr><td>SE</td><td>9.53</td><td>3.37</td><td>22.64</td></tr><tr><td>ESE</td><td>4.05</td><td>4.45</td><td>16.46</td></tr><tr><td>E</td><td>2.85</td><td>3.79</td><td>18.01</td></tr></tbody></table>
En las tablas 3 y 4 mostramos los resultados del calculo de las corrientes inducidas por el viento según Witting (1909).

### III.3.2 Condiciones habituales y extremas.

<table><caption>Tabla 3. Cálculo de las corrientes generadas por las velocidades medias del viento por rumbos.</caption><thead><tr><td>Rumbo del viento</td><td>Velocidad Media de la corriente (cm/s)</td><td>Dirección de la corriente (°)</td><td>Profundidad de Fricción (m)</td></tr></thead><tbody><tr><td>W</td><td>5.73</td><td>292</td><td>34.2</td></tr><tr><td>WSW</td><td>5.12</td><td>315</td><td>30.6</td></tr><tr><td>SW</td><td>5.58</td><td>336</td><td>39.3</td></tr><tr><td>SSW</td><td>5.19</td><td>358</td><td>43.0</td></tr><tr><td>S</td><td>6.71</td><td>21</td><td>40.1</td></tr><tr><td>SSE</td><td>8.01</td><td>42</td><td>47.9</td></tr><tr><td>SE</td><td>7.34</td><td>65</td><td>43.9</td></tr><tr><td>ESE</td><td>9.69</td><td>86</td><td>57.9</td></tr><tr><td>E</td><td>8.25</td><td>109</td><td>49.3</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Tabla 4. Cálculo de las corrientes generadas por las velocidades extremas del viento por rumbos.</caption><thead><tr><td>Rumbo del viento</td><td>Velocidad Extrema de la corriente (cm/s)</td><td>Dirección de la corriente (°)</td><td>Profundidad de Fricción (m)</td></tr></thead><tbody><tr><td>W</td><td>24.7</td><td>279</td><td>147</td></tr><tr><td>WSW</td><td>16.8</td><td>306</td><td>101</td></tr><tr><td>SW</td><td>40.3</td><td>317</td><td>241</td></tr><tr><td>SSW</td><td>40.3</td><td>339</td><td>241</td></tr><tr><td>S</td><td>95.2</td><td>344</td><td>570</td></tr><tr><td>SSE</td><td>58.3</td><td>18</td><td>349</td></tr><tr><td>SE</td><td>49.3</td><td>43</td><td>295</td></tr><tr><td>ESE</td><td>35.8</td><td>71</td><td>215</td></tr><tr><td>E</td><td>39.2</td><td>92</td><td>235</td></tr></tbody></table>

## IV. Conclusiones

1. Al E de la región de estudio predominan las corrientes residuales, con rumbos E y NE. También son importantes las corrientes de marea, algo inestables en dirección.

2. En la zona C las corrientes son de tipo Rip Current dirigidas al S, SW y SE, las corrientes de marea también son significativas pero bastantes inestables en dirección.

3. En la parte interior de la playa las corrientes de marea son algo inestables en cuanto la dirección, pero se observa de manera general un predominio del E al W.
4. En la zona D predominan las corrientes residuales hacia el SW.

V.Bibliografía

[1] - Atlas Climático de Cuba. ICGC. ACC. 1987.

[2] - Boytel, F. Geografía Eólica de Oriente. 1972.

[3] - Coastal Engineering Research Center. Shore Protection Manual. Department of the Army. USA. Washington. 1984.

[4] - Defant, A. Physical Oceanography. Pergamon Press. 1961.

[5] - Derrotero de las Costas de Cuba. ICH.

[6] - Dirección General de Costas. España. Seminario Hispano - Cubano sobre Gestión y Actuaciones en la Costa. 1993.

[7] - Egorov, I. Oceanografía Física.

[8] - M. Golnaraghi, C. J. Lozano, A. R. Robinson. Dynamical adjustment of quasi - synoptic data sets in the Eastern Mediterranean: testing a full basin coastal methodology. Journal of Marine Systems, Vol 7, No. 1, 9 - 42, 1996.

[9] - Nuevo Atlas Nacional de Cuba. ICGC. 1989.

[10] - R. Proctor, A. M. Davies. A three dimensional hydrodynamic model of tides off the north- west coast of Scotland. Journal of Marine Systems, Vol 7, No. 1, 43 - 66, 1996.