Seiche

Las seiches rítmicas de baja intensidad están presentes casi siempre en los lagos más grandes. Suelen pasar desapercibidas entre los patrones de oleaje habituales, excepto durante periodos de calma inusual. Los puertos , bahías y estuarios suelen ser propensos a pequeñas seiches con amplitudes de unos pocos centímetros y periodos de pocos minutos.

Los estudios originales realizados en el lago Lemán por François-Alphonse Forel encontraron que el período longitudinal tenía un ciclo de 73 minutos, y el seiche transversal tenía un período de alrededor de 10 minutos. ^{[ 9 ]} Otro lago bien conocido por sus seiches regulares es el lago Wakatipu de Nueva Zelanda , que varía su altura superficial en Queenstown en 20 centímetros en un ciclo de 27 minutos. Los seiches también pueden formarse en mares semicerrados; el Mar del Norte a menudo experimenta un seiche longitudinal con un período de aproximadamente 36 horas.

El Servicio Meteorológico Nacional emite avisos de bajo nivel de agua para ciertas zonas de los Grandes Lagos cuando es probable que se produzcan seiches de 0,6 metros (2 pies) o más. ^{[ 10 ]} El lago Erie es particularmente propenso a los seiches causados ​​por el viento debido a su poca profundidad y su elongación en un eje noreste-suroeste, que frecuentemente coincide con la dirección de los vientos predominantes y, por lo tanto, maximiza el alcance de dichos vientos. Esto puede provocar seiches extremos de hasta 5 metros (16 pies) entre los extremos del lago.  

El efecto es similar al de una marejada ciclónica como la que provocan los huracanes en las costas oceánicas, pero el efecto seiche puede causar oscilaciones de un lado a otro del lago durante un tiempo. En 1954, los restos del huracán Hazel acumularon agua a lo largo de la costa noroeste del lago Ontario , cerca de Toronto , provocando inundaciones extensas, y se generó un efecto seiche que posteriormente causó inundaciones en la costa sur.

Las seiches lacustres pueden ocurrir muy rápidamente: el 13 de julio de 1995, una gran seiche en el lago Superior provocó que el nivel del agua descendiera y luego volviera a subir un metro (tres pies) en quince minutos, dejando algunos barcos colgando de los muelles en sus amarras cuando el agua retrocedió. ^{[ 11 ]} El mismo sistema de tormentas que causó la seiche de 1995 en el lago Superior produjo un efecto similar en el lago Hurón , en el que el nivel del agua en Port Huron cambió 1,8 metros (6 pies) en dos horas. ^{[ 12 ]} El 26 de junio de 1954, en el lago Michigan en Chicago, ocho pescadores fueron arrastrados desde los muelles en las playas de Montrose y North Avenue y se ahogaron cuando una seiche de 3 metros (10 pies) golpeó la costa de Chicago . ^{[ 13 ]}  

Los lagos ubicados en zonas sísmicamente activas, como el lago Tahoe en California / Nevada , corren un riesgo significativo de sufrir seiches. La evidencia geológica indica que las orillas del lago Tahoe pudieron haber sido afectadas por seiches y tsunamis de hasta 10 metros (33 pies) de altura en tiempos prehistóricos, y los investigadores locales han solicitado que este riesgo se tenga en cuenta en los planes de emergencia de la región. ^{[ 14 ]} 

Las seiches generadas por terremotos pueden observarse a miles de millas del epicentro de un sismo. Las piscinas son especialmente propensas a las seiches causadas por terremotos, ya que los temblores del suelo a menudo coinciden con las frecuencias de resonancia de pequeños cuerpos de agua. El terremoto de Northridge de 1994 en California provocó el desbordamiento de piscinas en todo el sur de California. El gran terremoto del Viernes Santo que azotó Alaska en 1964 provocó seiches en piscinas tan lejanas como Puerto Rico . ^{[ 15 ]} El terremoto que azotó Lisboa, Portugal en 1755 también provocó seiches 2100 kilómetros (1300 millas) más al norte en Loch Lomond, Loch Long, Loch Katrine y Loch Ness en Escocia , ^{[ 16 ]} y en canales en Suecia . El terremoto del Océano Índico de 2004 provocó seiches en cuerpos de agua estancada en muchos estados de la India, así como en Bangladesh , Nepal y el norte de Tailandia . ^{[ 17 ]} Se observaron nuevamente seiches en Uttar Pradesh , Tamil Nadu y Bengala Occidental en India , así como en muchos lugares de Bangladesh durante el terremoto de Cachemira de 2005. ^{[ 18 ]} 

Se sabe que el terremoto de Assam-Tíbet de 1950 generó seiches en lugares tan lejanos como Noruega y el sur de Inglaterra . Otros terremotos en el subcontinente indio o cerca de él que se sabe que generaron seiches incluyen los de Kumaon-Barahat de 1803 , Allah Bund de 1819, Bengala Central de 1842, Kangra de 1905 , Dhubri de 1930 , Nepal-Bihar de 1934 , Bhuj de 2001 , Nias de 2005 y los de la isla Teresa de 2005. El terremoto de Chile del 27 de febrero de 2010 produjo un seiche en el lago Pontchartrain , Luisiana , con una altura de alrededor de 150 milímetros (0,5 pies) . El terremoto de Baja California de 2010 produjo grandes seiches que rápidamente se convirtieron en un fenómeno de internet. ^{[ 19 ]} 

 Se observaron seiches de hasta al menos 1,8 m (6 pies) en Sognefjorden , Noruega, durante el terremoto de Tōhoku de 2011 en Japón. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Se han observado seiches en mares como el Adriático y el Báltico . Esto provoca inundaciones en Venecia y San Petersburgo , respectivamente, ya que ambas ciudades están construidas sobre antiguas marismas. En San Petersburgo, las inundaciones provocadas por seiches son comunes a lo largo del río Neva en otoño. El seiche es impulsado por una región de baja presión en el Atlántico Norte que se desplaza hacia la costa, dando lugar a bajas presiones ciclónicas en el mar Báltico . La baja presión del ciclón atrae cantidades de agua mayores de lo normal hacia el Báltico, prácticamente sin salida al mar. A medida que el ciclón continúa tierra adentro, se establecen en el Báltico olas de seiche largas y de baja frecuencia con longitudes de onda de hasta varios cientos de kilómetros. Cuando las olas llegan a la estrecha y poco profunda bahía del Neva, se vuelven mucho más altas, inundando finalmente los diques del Neva. ^{[ 22 ]} Fenómenos similares se observan en Venecia, lo que dio lugar al Proyecto MOSE , un sistema de 79 barreras móviles diseñadas para proteger las tres entradas a la laguna veneciana .

En Japón, se han observado seiches en la bahía de Nagasaki , sobre todo en primavera. Durante un evento de seiche el 31 de marzo de 1979, se registró un desplazamiento del nivel del agua de 2,78 metros (9,1 pies) en la estación mareográfica de Nagasaki; se cree que el desplazamiento máximo en toda la bahía alcanzó los 4,70 metros (15,4 pies) . Los seiches en el oeste de Kyushu —incluida la bahía de Nagasaki— suelen ser inducidos por una baja presión atmosférica que pasa al sur de la isla de Kyushu. ^{[ 23 ]} Los seiches en la bahía de Nagasaki tienen un período de entre 30 y 40 minutos. Localmente, los seiches han causado inundaciones, destruido instalaciones portuarias y dañado la pesca: de ahí la palabra local para seiche,あびき( abiki ) , de網引き( amibiki ) , que significa 'el arrastre de una red de pesca'.  

En ocasiones, los tsunamis pueden producir seiches debido a particularidades geográficas locales. Por ejemplo, el tsunami que azotó Hawái en 1946 tuvo un intervalo de quince minutos entre frentes de ola. El período de resonancia natural de la bahía de Hilo es de aproximadamente treinta minutos. Esto significó que cada segunda ola estaba en fase con la bahía, creando un seiche. Como resultado, Hilo sufrió daños más graves que cualquier otro lugar de Hawái, con el tsunami y el seiche combinados alcanzando una altura de 7,9 metros (26 pies ) a lo largo de la bahía, causando la muerte de 96 personas solo en la ciudad. Las olas de seiche pueden persistir durante varios días después de un tsunami. 

Las ondas solitarias internas generadas por las mareas ( solitones ) pueden excitar seiches costeras en los siguientes lugares: Isla Magueyes en Puerto Rico, ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} Puerto Princesa en la isla de Palawan, ^{[ 27 ]} Bahía de Trincomalee en Sri Lanka, ^{[ 28 ] [ 29 ]} y en la Bahía de Fundy en el este de Canadá, donde las seiches causan algunas de las mayores fluctuaciones de marea registradas en el mundo. ^{[ 30 ]} Existe un mecanismo dinámico para la generación de seiches costeras por ondas internas de aguas profundas. Estas ondas pueden generar una corriente suficiente en el borde de la plataforma para excitar seiches costeras. ^{[ 31 ]}

En septiembre de 2023, un enorme deslizamiento de tierra resultante del derretimiento de un glaciar cerca del fiordo Dickson en Groenlandia desencadenó un megatsunami de unos 200 metros (660 pies) de altura. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]} A esto le siguió una seiche con olas de hasta 7 metros (23 pies) de altura que oscilaron dentro del fiordo. ^{[ 35 ]} Esta seiche duró nueve días, lo que refleja el gran tamaño de la avalancha y la forma larga y estrecha del fiordo. Durante ese período, generó reverberaciones sísmicas inusuales detectadas en todo el mundo, lo que desconcertó a los sismólogos durante algún tiempo antes de que pudieran identificar su origen. ^{[ 32 ] [ 35 ] [ 36 ]} De manera similar, se desarrolló una seiche después de un deslizamiento de tierra muy grande en Tracy Arm en el sureste de Alaska , que desencadenó un megatsunami de unos 481 m (1573 pies) de altura ^{[ 37 ]} . La energía sísmica del seiche fue medida por sismómetros en todo el mundo durante aproximadamente un día y medio.  

Las seiches también se observan debajo de la superficie de cuerpos de agua confinados, actuando a lo largo de la termoclina . ^{[ 38 ]}

De forma análoga a la fórmula de Merian , el período esperado de la onda interna se puede expresar como: ^{[ 39 ]}

${\displaystyle T={\frac {2L}{c}}}$ con ${\displaystyle c^{2}=g{\frac {\rho _{2}-\rho _{1}}{\rho _{2}}}{\frac {h_{1}h_{2}}{h_{1}+h_{2}}}}$

donde T es el período natural , L es la longitud del cuerpo de agua,${\displaystyle h_{1},h_{2}}$los espesores promedio de las dos capas separadas por estratificación (por ejemplo, epilimnio e hipolimnio ),${\displaystyle \rho _{1},\rho _{2}}$las densidades de estas dos mismas capas y g la aceleración de la gravedad .

A medida que la termoclina se mueve hacia arriba y hacia abajo en el lecho de un lago inclinado, crea una "zona de rompiente", donde las temperaturas pueden variar rápidamente, ^{[ 40 ]} afectando potencialmente el hábitat de los peces. A medida que la termoclina asciende en el lecho de un lago inclinado, también puede causar turbulencia bentónica por vuelco convectivo, mientras que la termoclina descendente experimenta mayor estratificación y baja turbulencia en el lecho del lago. ^{[ 41 ] [ 42 ]} Las ondas internas también pueden degenerar en ondas internas no lineales en lechos de lagos inclinados. ^{[ 43 ]} Cuando dichas ondas no lineales rompen en el lecho del lago, pueden ser una fuente importante de turbulencia y tienen el potencial de resuspensión de sedimentos ^{[ 44 ]}

El 19 de septiembre de 2022, se produjo una seiche de 1,2 metros (4 pies) en Devils Hole, en el Parque Nacional del Valle de la Muerte (EE. UU.), tras un terremoto de magnitud 7,6 que sacudió el oeste de México , a unos 2400 kilómetros (1500 millas) de distancia. También se observaron seiches en la cueva tras los fuertes terremotos de 2012, 2018 y 2019. ^{[ 45 ]}