Onda ecuatorial

Las ondas ecuatoriales son ondas oceánicas y atmosféricas atrapadas cerca del ecuador, lo que significa que decaen rápidamente lejos del ecuador, pero pueden propagarse en las direcciones longitudinal y vertical.

Las ondas ecuatoriales están presentes tanto en la atmósfera tropical como en el océano y desempeñan un papel importante en la evolución de muchos fenómenos climáticos como El Niño.

Los periodos más cortos son las ondas gravitacionales ecuatoriales, mientras que los periodos más largos están asociados a las ondas Rossby ecuatoriales.

Estas dos últimas comparten las características de que pueden tener cualquier periodo y también que pueden transportar energía sólo en dirección este (nunca oeste).

Las ondas gravitacionales de Rossby, observadas por primera vez en la estratosfera por M. Yanai,[2]​ siempre llevan energía hacia el este.

Pero, curiosamente, sus "crestas" y "valles" pueden propagarse hacia el oeste si sus períodos son lo suficientemente largos.

Esta aproximación establece que "f" es aproximadamente igual a βy, donde "y" es la distancia al ecuador y "β" es la variación del parámetro de coriolis con la latitud,

[1]​ Con la inclusión de esta aproximación, las ecuaciones gobernantes pasan a ser (despreciando la fricción): Podemos buscar soluciones de ondas viajeras de la forma[4]​ Sustituyendo esta forma exponencial en las tres ecuaciones anteriores, y eliminando

la ecuación de dispersión se reduce a pero hay que descartar la raíz

porque hemos tenido que dividir por este factor al eliminar

Los modos de Yanai, junto con las ondas de Kelvin que se describen en la siguiente sección, son bastante especiales porque están protegidos topológicamente.

Este haz se caracteriza por el número de Chern

[1]​ Las ecuaciones de gobierno para estas ondas ecuatoriales son similares a las presentadas anteriormente, excepto que no hay componente de velocidad meridional

[1]​ Por lo tanto, estas ondas son no dispersivas (porque la velocidad de fase no es una función del número de onda zonal).

[3]​ Al igual que otras ondas, las ondas Kelvin ecuatoriales pueden transportar energía y momento, pero no partículas ni propiedades de las mismas, como la temperatura, la salinidad o los nutrientes.

[8]​ La débil baja presión en el Océano Índico (debido a la MJO) suele propagarse hacia el este en el Océano Pacífico Norte y puede producir vientos del este.

[8]​ Estos vientos de levante pueden forzar al Pacífico Occidental a desplazar hacia el este el agua cálida de la superficie, y también excitar las ondas Kelvin, que en este sentido pueden considerarse como anomalías de agua cálida que afectan a los primeros cientos de metros del océano.

Los cambios relacionados con las olas y las corrientes pueden seguirse mediante un conjunto de 70 boyas que cubren el Océano Pacífico ecuatorial desde Papúa Nueva Guinea hasta la costa de Ecuador.

[8]​ Los sensores de las boyas miden la temperatura del mar a diferentes profundidades y esto se envía por satélite a las estaciones de tierra, donde los datos pueden analizarse y utilizarse para predecir el posible desarrollo del próximo fenómeno de El Niño.

Durante los episodios más intensos de El Niño, la fuerza de la subcorriente ecuatorial fría disminuye, al igual que el viento alisio en el Pacífico oriental.

Al llegar a la costa, el agua gira hacia el norte y el sur y da lugar a las condiciones de El Niño en el sur.

[9]​ Debido a los cambios en el nivel del mar y la temperatura del mar debido a las ondas Kelvin, se genera un número infinito de ondas Rossby que se desplazan de nuevo sobre el Pacífico.

[9]​ Las ondas de Rossby entran entonces en la ecuación y, como se ha dicho anteriormente, se mueven a velocidades más bajas que las ondas Kelvin y pueden tardar entre nueve meses y cuatro años en cruzar completamente la cuenca del Océano Pacífico (de frontera a frontera).

[9]​ Cuando las ondas Rossby alcanzan el Pacífico occidental, rebotan en la costa y se convierten en ondas Kelvin y luego se propagan de nuevo a través del Pacífico en la dirección de la costa de América del Sur.

[9]​ A su regreso, sin embargo, las ondas disminuyen el nivel del mar (reduciendo la depresión de la termoclina) y la temperatura de la superficie del mar, con lo que la zona vuelve a tener condiciones normales o, a veces, de La Niña.