Significado y funcionamiento
Al comparar sustancias con el mismo volumen, aquellas con mayor masa tienen una mayor densidad. Dentro de los rangos típicos de agua de mar superficial, el enfriamiento y un aumento en la salinidad tienden a aumentar la densidad.
Diferentes combinaciones de temperatura y salinidad del agua pueden producir la misma densidad. La tendencia de las aguas más densas a hundirse proporciona una pista para comprender la estratificación y la circulación dentro del océano.
Relaciones y condiciones de validez
Las líneas isóclinas en los gráficos de temperatura-salinidad son líneas que conectan puntos con la misma densidad. Distinguimos entre experimentos en los que solo se modifica la temperatura, y experimentos en los que se modifican tanto la temperatura como la salinidad.
El experimento representa una aproximación lineal dentro de un rango limitado de temperatura y salinidad. Sin embargo, la ecuación real para el agua de mar incluye presión y efectos no lineales, y los cambios resultantes de la mezcla son complejos.
Qué observar en la simulación
El agua fría o salada es más pesada. Las densidades son las mismas en la misma recta del diagrama T-S.
El agua de mar superficial con una temperatura del agua de 0 a 30 °C y una salinidad de 30 a 40 g/kg se aproxima mediante una ecuación de estado lineal. Se omiten los cambios de densidad debidos a la presión, la no linealidad y la mezcla. La ruta de la tinta de color es un flujo conceptual y no predice el caudal ni el tiempo de mezcla.
Relaciones y símbolos clave
ρ ≈ 1027·[1 − 1.7×10⁻⁴(T−10) + 7.6×10⁻⁴(S−35)] kg/m³
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| ρ | Densidad del agua de mar | kg/m³ |
| T | temperatura del agua | °C |
| S | Salinidad en masa | g/kg |
Ejemplo resuelto
¿Cuál es la densidad del agua con mayor salinidad a la misma temperatura del agua?
En esta aproximación lineal, cuanto menor es la temperatura del agua o cuanto mayor es la salinidad, mayor es la densidad. Si cambia dos variables juntas, sus efectos pueden anularse.
Errores frecuentes
- Simplemente saber que una masa de agua es más cálida que la otra no es suficiente para determinar siempre el orden de densidades de las dos masas de agua.