Cátedra de Geofísica General 2016

Transcripción

1 Cátedra de Geofísica General 2016 Trabajo práctico N o 20 - Los océanos y los glaciares 1. En la siguiente figura se observa una imagen satelital que representa con colores la temperatura del agua en la superficie de los océanos. El rojo equivale a las mayores temperaturas, mientras que el verde y el azul equivalen a las temperaturas más frías. Las flechas indican el movimiento general del agua. a) Cómo es el sentido de movimiento del agua en el hemisferio norte y en el hemisferio sur? A qué se debe? b) Para iguales latitudes, en gran parte de la costa este de Sudamérica la temperatura del agua es mayor que en la costa oeste debido al efecto de las corrientes oceánicas. Teniendo en cuenta las respuesta del inciso anterior qué tendría que suceder (en forma teórica y a escala planetaria...) para que este efecto se invierta (mayor temperatura del agua en la costa oeste que en la este)? 2. Suponer que un objeto cae al agua en el lugar indicado con una cruz sobre el Océano Indico. hacia dónde se dirigirá? Qué tiempo le tomará llegar a tierra firme? Trabajo práctico N o 20 - pág. 1 de 4

2 3. Ubicar en el siguiente perfil los siguientes rasgos característicos de la topografía oceánica: talud continental, arco de islas, monte submarino, fosa oceánica, plataforma continental, dorsal mesoceánica, llanura abisal, continente. 4. Para poder conocer la topografía del fondo oceánico una de las técnicas más aplicadas es el uso del sonar. Esta herramienta emite una onda acústica que atraviesa el océano, se refleja en el fondo oceánico y retorna a la superficie. La distancia al fondo oceánico se calcula a partir del tiempo total que tarda la señal en retornar a la superficie. Un barco provisto de un sonar realizó un recorrido A-B a lo largo del océano Atlántico y el perfil de tiempo registrado se muestra en el siguiente gráfico A partir del gráfico construir un perfil de la topografía del fondo oceánico (longitud vs. profundidad), asumiendo que la velocidad del sonido en el agua es 1500 m/s. Qué relación se observa entre el perfil de topografía del fondo oceánico obtenido y el perfil de tiempo registrado? 5. a) Suponer que el casquete glaciar Antártico (ρ h = 0,91 g/cm 3 ) tiene un espesor de 2000 m y que está en equilibrio isostático. Si el casquete se derritiera completamente en un lapso muy breve de tiempo, cuánto sería el ascenso del basamento rocoso y cuál sería el espesor de la raíz si se alcanza nuevamente el equilibrio isostático? Trabajo práctico N o 20 - pág. 2 de 4

3 b) Previo a la última glaciación, un punto sobre la península Escandinava se encontraba a 100 m de altura, en equilibrio isostático. Durante la glaciación, un bloque de hielo de 1 km de espesor cubrió dicho punto y hundió la zona hasta alcanzar un nuevo equilibrio isostático. Hace 9000 años el bloque de hielo se derritió completamente y el punto comenzó a ascender a razón de 1 m por siglo. Cuánto tiempo faltará para que dicho punto se encuentre nuevamente en el equilibrio isostático inicial? 6. Cuando el frente del Glaciar Perito Moreno choca con la Península de Magallanes se forma un dique natural de hielo que obstruye completamente la comunicación entre el Brazo Rico y el Canal de los Témpanos. Esto provoca el ascenso del lago sobre el Brazo Rico que queda aislado del Lago Argentino. La presión que ejerce el agua sobre la pared del glaciar quiebra el dique y permite que el agua vuelva a fluir normalmente. Se estima que el glaciar tiene una velocidad de avance (en el frente) de aproximadamente 2,3 m/día en su parte central y de 0,35 m/día en los bordes. a) Si en un determinado momento el frente del glaciar se encuentra a 1 km de la península, cuánto tiempo tardará el glaciar en alcanzar la península? Cuánto avanzarán sus bordes en este lapso de tiempo? b) Las observaciones muestran que el rompimiento del glaciar contra la península de Magallanes no se produce a intervalos regulares. Por qué motivo (o motivos) puede ser que se produzca esta irregularidad? 7. En base a los artículos que se enuncian a continuación, determinar por qué las siguientes afirmaciones son falsas y decir cuál sería la afirmación correcta. a) El estudio de las capas profundas del hielo sólo es posible extrayendo muestras mediante la realización de un pozo. b) Todas las teorías actuales concuerdan en que existe un retroceso continuo de los hielos en la Antártica desde hace aproximadamente años, cuando se produjo el último período grande de glaciación. c) La circulación global de aguas se realiza en superficie desde los polos hacia el ecuador y en profundidad desde el ecuador hacia los polos. d) El incremento de enormes masas de aguas saladas y frías en el Ártico detendría la llegada de corrientes cálidas a la región, reduciendo considerablemente la temperatura en el hemisferio Norte. e) Los vientos alisios soplan desde el este hacia el oeste, produciendo que el nivel del mar sea más alto en las costas americanas del océano Pacífico. f ) Las ondas Kelvin que se desplazan a través del océano Pacífico aparecen en muy pocas ocasiones, esporádicamente. Trabajo práctico N o 20 - pág. 3 de 4

4 Artículos: Retrocede capa de hielo en la Antártica Occidental Una posibilidad escalofriante Una extraña oleada en el Pacífico 8. a) Dado un volumen de hielo (ρ h = 0,91 g/cm 3 ) dentro de un recipiente con agua dulce (ρ ad = 1,00 g/cm 3 ) en estado de equilibrio hidrostático (es decir, el hielo está quieto respecto del agua que lo rodea) sólo el 9 % del volumen del hielo permanece por encima de la superficie del agua. Considerando que al fundirse el hielo la masa de agua contenida en su volumen se conserva, verificar que el nivel del agua que hay en el recipiente no cambia una vez que se completó la fusión del hielo. b) Un iceberg es una fragmentación de hielo de los casquetes glaciares compuestos de agua dulce. Dado que los icebergs se encuentran inmersos en agua oceánica, cuya densidad es mayor debido a la mayor salinidad (ρ ao = 1,02819 g/cm 3 ), sólo el 11,5 % de su volumen permanece por encima del nivel del agua. Qué sucede con el nivel del mar al derretirse completamente un iceberg? 9. El 71 % de la superficie terrestre está compuesta por agua. Suponiendo que la profundidad media de los océanos es de 4 km. Calcular cuánto aumentaría el nivel medio del mar: a) Si se fundiesen todos los icebergs que hay en la Tierra (suponer que existen alrededor de y que cada uno puede llegar a pesar 10 7 toneladas). b) Si se derritiese por completo el casquete glaciar Antártico (suponer el esquema del ejercicio 6a y una superficie de km 2 ). c) Si la temperatura del agua aumenta 1 o C. En este caso, considerar que la dilatación volumétrica (es decir, el aumento de volumen) de un líquido debido al aumento de su temperatura está dado por la siguiente ecuación: V = βv i T donde V = V f V i, es el cambio de volumen de la masa líquida (V f y V i son los volúmenes final e inicial), T es el cambio de temperatura y β es el coeficiente de dilatación volumétrica del liquido, que para el agua es 1, / o C. Respuestas 2. Llegaría a las costas de África en 25,7 días Continente 2 - Plataforma continental 3 - Talud continental 4 - Llanura abisal 5 - Monte submarino 6 - Dorsal mesoocéanica 7 - Fosa submarina 8 - Arco de islas 5. a) h=580 m (ascenso del basamento) y t=2453 m (nueva raíz) b) Restan años para volver al equilibrio isostático inicial. 6. a) El frente toca la península luego de 1 año 69 días (434 días). Los extremos avanzan 152,1 m en ese período de tiempo. Trabajo práctico N o 20 - pág. 4 de 4

5 8. b) Sube el nivel debido a un aumento del 2,5 % del volumen que ocupaba el hielo que se fundió. 9. a) Sube el nivel 0,03 mm b) Sube el nivel 70,35 m c) Sube el nivel 0,4008 m Trabajo práctico N o 20 - pág. 5 de 4