NAVEGACIÓN TEÓRICA

Campo magnético.-

Es el espacio donde tiene influencia un imán.
En cada punto de ese espacio la fuerza magnética tiene una intensidad y una dirección.

Magnetismo de la Tierra.-

La Tierra se comporta como un gran imán esférico permanente.
Las causas del magnetismo terrestre no son conocidas.
Los polos magnéticos no coinciden con los geográficos, su situación varía de una forma irregular por lo que se han de hallar periódicamente.

Inclinación magnética (‘).-

Ángulo que forman las líneas de flujo magnético respecto a la horizontal.

Las líneas de flujo magnético no siguen la superficie de la Tierra ni son paralelas a ella, sino que forman un ángulo.
Su valor es 0º en el Ecuador magnético y 90º en los Polos Magnéticos.
Las líneas que unen los puntos de igual inclinación magnética se llaman isoclinas. Tienen una representación similar a paralelos irregulares.

Declinación magnética (DM) o variación (V).-

Ángulo entre el meridiano geográfico y el meridiano magnético.
Variación local (VL) es la declinación magnética del lugar.
Las líneas que unen los puntos de igual declinación magnética se llaman isógonas o isogónicas.

Aguja náutica, brújula o compás.-

Barrita de acero imantada con libertad de giro que se orienta en la dirección Norte – Sur magnéticos.
La aguja náutica es este imán colocado bajo un disco llamado rosa donde van grabados los 360º del horizonte.
Por el beneficio que supone que la aguja náutica señale correctamente el Norte magnético, se ha instalar adecuadamente de manera que conserve sus propiedades de sensibilidad y estabilidad.

Partes de la aguja náutica.-

1. Imanes.
2. Rosa. Disco de material ligero sobre los imanes que lleva grabados los 360º del horizonte.
3. Chapitel. Zona del conjunto imanes-rosa que aloja una piedra dura (zafiro, rubí, etc.) que apoya sobre el estilo y tiene el objeto de evitar los rozamientos y desgaste del estilo.
4. Estilo. Parte metálica y afilada en la descansa el conjunto rosa-imanes y se afirma en el mortero.
5. Mortero. Caja metálica que aloja el conjunto con una tapa de cristal en su parte superior. Descansa sobre un sistema cardán para conservar siempre la horizontalidad.
6. Tapa de cristal. Que cierra herméticamente el mortero.
7. Líneas de fe. Líneas del mortero que indican la dirección proa-popa.
8. Bitácora. Armario de material no magnético que generalmente se fija en crujía y aloja al mortero. Contiene los imanes y los cilindros o esferas compensadores de los desvíos.
9. Cubichete. Parte superior de la bitácora que protege al mortero.

Tipos de compás según su instalación.-

1. Magistral que se utiliza para la navegación y se instala encima del puente de gobierno para que no le afecten los hierros.
2. De gobierno que se instala frente a la rueda o caña del timón.
* Ambos están dotados de mecanismos compensadores de los desvíos.

Causas de los desvíos cuadrantal y semicircular.-

1. Componentes horizontales del magnetismo permanente del barco.
2. Error por la escora.
3. Componente horizontal del magnetismo horizontal inducido.
4. Componente horizontal del magnetismo vertical inducido.

Instalación del compás magnético.-

- Se instalará en el eje longitudinal del buque, si es posible.
– La línea de fe principal indicará el rumbo del buque con una precisión de ± 0,5º.
– El compás de gobierno será claramente visible para el timonel desde el puesto de gobierno principal.
– Se instalará lo más lejos posible del material magnético.

Cuidados de la aguja.-

1. Protegerla con el cubichete y la funda si nos se usa.
2. Protegerla del calor que hace perder el magnetismo.
3. Alejar de su instalación imanes o metales magnéticos.
4. Evitar golpes o trepidaciones.
5. Cuidar de la limpieza y engrase de la suspensión cardán.
6. No desmontar la aguja si no se es experto puesto que deberá quedar montada sin burbujas.
7. Compensar la aguja siempre que los desvíos difieran sensiblemente de los reseñados en la tablilla de desvíos.
8. No hacer instalaciones eléctricas en sus proximidades pues en fase de trabajo se comportan como electroimanes.
9. Observar su comportamiento tras las tormentas pues las descargas eléctricas han podido variar su magnetismo.
10. Compensar la aguja tras inmovilización prolongada del barco.

Compases electrónicos.-

Son detectores de inducción magnética (flux gate) para leer electrónicamente el campo magnético de la Tierra.
Se afectan por el magnetismo del barco al igual que los tradicionales. Su declinación magnética como el desvío se corrige electrónicamente  y automáticamente con lo que los rumbos son verdaderos.
Dependen de una fuente de alimentación de 12 Voltios de corriente continua

Declinación magnética (DM) o variación (V).-

Es el ángulo que forma el meridiano geográfico con el meridiano magnético.
Puede ser hacia la E  (+) o hacia el W (-) y se denomina NE cuando es positiva y NW cuando es negativa.
Su calor es distinto para cada lugar de la Tierra pero igual para todos los barcos en el mismo lugar y para todos los rumbos.
Se representa en las cartas con su variación anual que puede ser creciente (incremento anuo) o decreciente (decremento anuo) con respecto al valor absoluto de la declinación magnética.
* Incremento  Que se aleja del Norte geográfico.
* Decremento  Que se acerca al Norte geográfico.

Obtención de la declinación magnética (DM).-
Disponiendo de una demora verdadera y de una demora de aguja de un punto, su diferencia será la declinación magnética de ese punto que será + o – según marque más o menos que la verdadera.

         Desvío (Δ). Tablilla de desvíos.-

Los componentes metálicos de un barco originan influencias en la aguja originan influencias en la aguja produciéndole un desfase respecto al meridiano magnético.
El ángulo entre la dirección de la aguja y el meridiano magnético se llama desvío (Δ).
Su valor depende de cada barco y de cada rumbo.
Se mide como la declinación magnética: NE (+) y NW (-).
La relación detallada de todos los desvíos a los diferentes rumbos se llama tablilla de desvíos.

Corrección total (CT).-

Es la suma algebraica de la declinación magnética (DM) y el desvío (Δ).
CT = DM + Δ
CT = Dv – Da Dv = Da + Ct

Corrección total por una enfilación.-

Es la demora verdadera (obtenida de la carta) menos la demora de aguja (obtenida con la lectura del compás al pasar por una enfilación).
Si la enfilación se toma con la proa a distintos rumbos se podría confeccionar la tablilla de desvíos restando de las correcciones totales las declinaciones magnéticas.
Ct = Dv – Da (Corrección total = Demora verdadera – Demora de aguja)

Corrección total por la Polar.-

La estrella Polar está muy próxima al Polo Norte (error máximo ± 2) ya que describe un pequeño círculo alrededor del Polo Norte.
Azimut (Z) es la demora de la Polar.
El azimut se toma con la aguja y aplicando la fórmula:
Zv = Za + Ct (Azimut verdadero = Azimut de aguja + Corrección total).
Considerando la Polar en el Norte verdadero, Zv sería cero (Zv = 0), y por lo tanto:
Ct = -Za (Corrección total = Azimut de aguja con signo contrario).

         Enfilación.-
Línea que une dos objetos o marcas a la vez que pasa por el ojo del observador.

Oposición.-

Línea que une dos puntos teniendo el observador en dicha línea y entre dichos puntos.

Causas de las mareas. Anuario de mareas español. Modo de utilización. Referencia de las sondas. Problema directo e inverso.

Causas de las mareas.-

Mareas son movimientos periódicos y alternativos de ascenso y descenso de las aguas del mar.
Se producen por atracción sobre la capa de agua de las masas de la Luna y del Sol. La influencia de la Luna es 2,3 veces superior a la del Sol, ya que la atracción es inversamente proporcional al cuadrado de las distancias.
Cuando la marea está en su nivel más alto o más bajo se llama repunte de marea.

Tipos de mareas.-

Según su altura.-
– Pleamar. Es el nivel superior de la marea.
– Bajamar. Es el nivel inferior de la marea.

Según su movimiento vertical.-
– Marea creciente o que sube.
– Marea menguante o que baja.

Según su movimiento horizontal o corriente de marea.-
– Flujo o marea entrante o creciente.
– Reflujo o marea saliente o vaciante.

Periodo de marea.-

Es el tiempo entre dos bajamares o pleamares.

Nivel medio de marea.-

Es el nivel que tendrían las aguas si no existiera el fenómeno de las mareas.

Amplitud de la marea.-

Diferencia de altura entre los niveles de pleamar y bajamar (es decir, diferencia entre sonda de pleamar y sonda en bajamar).

Mareas vivas y mareas muertas.-
La amplitud de las mareas varía en función de las posiciones del Sol y de la Luna para un mismo lugar.

- Mareas vivas son las más amplias y ocurren cuando el Sol y la Luna están en línea recta con la Tierra (sicigias), es decir, en conjunción o en oposición (Luna llena o nueva). Las más acusadas corresponden a los equinoccios de Primavera y Otoño (sicigias equinocciales).
– Mareas muertas son las de menor amplitud y ocurren cuando el Sol y la Luna forman ángulo recto con la Tierra. Las atracciones se contrarrestan al máximo (cuarto menguante o creciente). Las más acusadas son las que corresponden a los solsticios de verano e invierno.

Factores que influyen en la amplitud de las mareas.-

1. La posición de la Luna y el sol respecto de la Tierra (ya comentado).
2. Alejamiento de la Luna a la Tierra según su órbita elíptica. El punto más alejado se llama afelio y el más próximo perihelio.
3. Declinaciones del Sol y de la Luna.
4. Vientos.
5. Corrientes.
6. Variaciones de la presión atmosférica.
7. Topografía costera, etc.

Altura de la marea.-

Es lo que se eleva el agua por encima de la sonda de la carta (datum) en un momento dado.

Edad de la marea.-

Es el retraso (de 0 a 48 horas) que tarda en producirse la mayor altura de la marea tras el momento en que el Sol, Luna y Tierra están en posición de sicigias (la marea viva tarda en producirse varias mareas después de la posición de sicigias).

Unidad de altura y coeficiente de marea.-

- Unidad de altura es el valor alcanzado por las aguas sobre el nivel medio en la pleamar o por debajo del nivel medio en la bajamar (tiene lugar en la sicigia media, sin declinación y a sus distancias medias).
– Coeficiente de marea o céntimo de marea es la relación entre la altura de la pleamar sobre el nivel medio y la unidad de altura un día cualquiera.

Unidad de altura * Coeficiente de marea = Valor
Valor + Nivel medio = Altura de la pleamar o de la bajamar ese día.

El Coeficiente de marea viene en el Anuario de Mareas y varía entre 0,2 y 1,2.

Escalas de marea.-

Son escalas que se colocan en sitios abrigados de los puertos para saber las diferencias de niveles del agua.

Mareógrafos.-

Aparato registrador que mediante un sistema de flotadores cuida de las alturas de la marea

Establecimiento de puerto.-

Las pleamares experimentan un retraso de más de 36 horas respecto del momento de paso de la Luna por el meridiano del lugar debido a que la atracción tienen que vencer:

- Inercia de las aguas.
– Cohesión de las moléculas líquidas.
– Resistencia del fondo al desplazamiento.
Este tiempo de retraso se llama intervalo y calculado en los días de sicigias se llama "Establecimiento de Puerto" (suele variar poco en diferentes días para un mismo punto).
El establecimiento de puerto es también la diferencia entre la hora civil de la pleamar en alta mar y la hora civil de la pleamar en el puerto.
El establecimiento de puerto es particular para cada lugar y puede variar considerablemente entre dos puntos relativamente cercanos.

Anuario y tablas de marea.-

Publicación anual del Instituto Hidrográfico de la Marina.
Consta de tres partes:
1. Detalle de las mareas para puertos base o patrones. Las horas indicadas corresponden al uso 0, luego para obtener la hora oficial es preciso sumar el adelanto vigente.
2. Diferencias en horas y alturas de pleamares y bajamares de una serie de puertos con su correspondiente puerto patrón.
3. Relación de puertos extranjeros con los valores de sus constantes (unidad de altura, nivel medio y establecimiento de puerto), para el cálculo de las mareas por el método de Laplace.

Nivel de referencia de la sonda.-

Las sondas en las cartas españolas vienen referidas a la bajamar escorada.
Bajamar escorada es la mayor bajamar de todas las épocas y corresponde a las sicigias mínimas cuando el Sol y la Luna están en el plano del Ecuador y a su menor distancia de la Tierra.
El coeficiente de marea en las cartas españolas en la bajamar escorada es 1,20.
El coeficiente de marea en las cartas francesas es 1,20.
El coeficiente de marea en las cartas inglesas es 0,94.

Cálculo de la hora y altura de las pleamares y bajamares.-

Se asignarán usando el Anuario de Mareas entrando en la tabla correspondiente al puerto, día y mes señalado.

Recordar que la hora oficial será la que se indique en el Anuario más el adelanto vigente.

Cálculo de la sonda en un momento cualquiera.-

Determinar la sonda en un lugar y en un momento determinado.-
Sonda del momento = Sonda de la carta + Altura bajamar + Corrección aditiva

* Ejemplo.- Hallar la sonda a las 14 horas en un lugar donde la carta marca 5 m. en el puerto de Algeciras el día 3 de Octubre de 1.990.

Entrando en el Anuario encontramos las mareas anterior y posterior a la hora pedida:
                        H. Pl.  =         12h     52′
                        Altura =         1,13 m.
H. Bj.  =         18h     47′     
                        Altura =         0,13 m

Duración de la vaciante =   5h      55′
Amplitud de la marea    =   1,00 m

H. Bj.  =         18h     47′
H. pedida      13h     00′     
(1 hora menos al restar el adelanto vigente)

Intervalo       =       5h      47′

Entrando en "Tabla para calcular la marea en un instante cualquiera":

Duración de la vaciante       6h
Intervalo desde bajamar     5h 48′
Corrección aditiva =           1
Amplitud de la marea         1 m

* S. m. = S. c. + Alt. Bj. + Corrección ad.

            * Sonda del momento = 5 + 0,13 + 1 = 6,13 m

Hallar la hora en marea entrante a partir de la cual tendremos determinada sonda.-
* Ejemplo.- El día 3 de Noviembre de 1.990 una embarcación de calado 2 m. quiere entrar a mediodía, con 0,5 m. de agua bajo quilla, en el puerto de Algeciras pasando por un lugar de sonda en la carta de 1,80 m.
Entrando en el Anuario (3-11-1.990):

H. 1ª Bj.=                             07h     16′                              Altura =         0,17 m.
H. 2ª Pl.=                             13h     53′                              Altura =         1,17 m.

Duración de la vaciante =     6h     37′
Amplitud de la marea    =     1,00 m

Calado =                2,00 m
Sonda momento =   2,50 m
Agua bajo quilla  =   0,50 m
Sonda bajamar   =   0,17 m        

Sonda momento =   2,5 m
Corrección aditiva = 0,53 m

Duración de la creciente  6h 30′
Amplitud de la marea       1 m
Intervalo =                        3h 28′
Corrección aditiva           0,55 m

7h       16′
Intervalo =                           3h              28′

10h     44′
+         1 h     (Adelanto vigente)

Hora a pasar =        11h     44′             

         Hallar el intervalo horario en que se mantienen las mismas condiciones.
* Ejemplo.- Hallar el intervalo en el ejemplo anterior.-

H. 2ª Pl. =                            13h     53′
Altura =         1,17 m.
H. 2ª Bj. =     19 h    45′
Altura =         0,10 m.
—————–                                  
Duración de la vaciante =     5h     52′
Amplitud de la marea =      1,07 m

Calado =                2,0 m

Sonda bajamar = Sonda carta + Altura bajamar

Agua bajo quilla =    0,5 m
———
Sonda momento=    2,5 m

Sonda carta   =       1,80 m
Sonda momento =   2,50 m
Altura bajamar =      0,10 m
Sonda bajamar =     1,90 m
———–                                         
Sonda bajamar        =       1,90 m
Corrección aditiva    =        0,60 m

Duración de la vaciante    6h
Amplitud de la marea       1 m    Intervalo hasta bajamar = 3h 24′
Corrección aditiva           0,60 m

Hora 2ª bajamar =   19h     45′
- 3h     24′
—————–
16h     21′
+ 1h    (Adelanto vigente)
—————-
17h     21′

* Intervalo pedido = 11h 36′ – 17h 21′

Corrientes de marea.-

Son las corrientes que se producen al variar el nivel de las aguas durante las mareas.

                   A tener muy en cuenta en proximidades de bahías, rías y puertos.
Varían según:
1. Amplitud de las mareas.
2. Caudal y cauce de los ríos.
3. Emplazamiento de los puertos.
4. Condiciones meteorológicas del momento.
Con mareas vivas y pasos estrechos pueden alcanzar valores de hasta 10 nudos.
En los estuarios de los grandes ríos, la corriente entrante de la marea choca con la vaciante del río formando una ola rompiente de gran altura (Bore en Inglaterra, Mascaret en Francia).

Corrección de la altura de la marea por la presión atmosférica.-

La presión atmosférica influye sobre la altura de la marea.
Por cada mm. de presión sobre la normal (760 mm. Hg. que es para la que se calculan en el Anuario) el nivel de las aguas debe estar 13,5 mm. más bajo.
En el Anuario de Mareas viene una tabla de correcciones en función de la presión atmosférica.

Influencia del viento en la altura de las mareas.-

El viento puede:
– Variar la altura del agua.
– Adelantar o atrasar las mareas.
Aumentará la altura con vientos de fuera y viceversa.
Las variaciones provocadas por el viento dependen de:
– Intensidad del viento.
– Dirección del viento.
– Tiempo de duración de esa intensidad y dirección.