ARTÍCULO 8 Fecha de recepción: 2011-07-29 / Fecha de aceptación: 2011-09-15 Boletín Científico CIOH No. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) Evaluación de la actividad ciclónica y el impac- to del oleaje en la Isla de San Andrés desde 1851 hasta 2010 José Manuel PLAzAS MOREnO, jplazas@cioh.org.co Área de Oceanografía Operacional, Centro de Investigaciones Ocea- nográficas e Hidrográficas – C I O H. Barrio Bosque, Sector Manzani- llo, Escuela Naval, Cartagena, Colombia. Juan Carlos ORTIz ROyERO, jortiz@uninorte.edu.co Instituto de Estudios Hidráulicos y Ambientales (IDEHA). Universidad del Norte. Grupo de Física Aplicada. Universidad del Norte. Omar G. LIzAnO R., omar.lizano@ucr.ac.cr Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (CIMAR), Centro de Investigaciones Geofísicas (CIGEFI), Departamento de Fí- sica Atmosférica, Oceánica y Planetaria (DFAOP), Escuela de Física, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica. Resumen Con el fin de evaluar la actividad ciclónica y el impacto del oleaje en la isla de San Andrés, hasta donde los datos disponibles y registros históricos lo permitieron, se realizó la identificación de las trayectorias de tormentas y huracanes que desde 1851 se han acercado a la isla de San Andrés, a una distancia menor de 90 millas entre la pared de la tormenta y la costa insular. Partiendo de esta información, se modelaron los campos de vientos y espectros de oleaje de los huracanes identifica- dos y seleccionados como típicos, mediante el uso del modelo paramétrico de vientos de Lizano y el Modelo de Oleaje SWAN (Simulate Waves Nearshore). Finalmente, se evaluaron y discutieron los resultados del oleaje producto de la modelación de huracanes, desde la escala regional a la local, diferenciando el impacto del mismo al norte y al sur de la isla. Este estudio permitió identificar las zonas más propensas a sufrir el efecto del oleaje de temporal. Palabras claves: Actividad ciclónica, impacto del oleaje, Isla de San Andrés. AbstRAct With the object of evaluating the cyclonic activity and the wave impact on the Island of San An- dres, as far back as the available information and historic record allow it, a study of the identification of the paths of the tropical storms and hurricanes since 1851 that have come close to the Island of San Andres, at a distance of less than 90 miles from the wall of the storm to the insular coastline. Starting with this information, a model was made of the wind fields and wave ranges of the hurrica- nes that were identified and selected as typical, using the parametric wind model of Lizano and the Simulate Waves Nearshore model (SWAM). Finally, the results of the waves produced by the hurricane model that went from a regional to a local scale, and also differentiating their impact in the north as well as in the southern part of the Plazas, et al.: Evaluación de la actividad ciclónica en San Andrés 9 IntRoduccIón Teniendo en cuenta los destrozos e inunda- ciones causados por los eventos ciclónicos en el Caribe, y dado que el Caribe centroamerica- no es frecuentemente impactado por huracanes [1], [2], se justificó la evaluación del impacto del oleaje de huracán en la Isla de San Andrés, con miras a establecer zonas de mayor amenaza de sufrir sus efectos. La Isla de San Andrés, ubicada en el Mar Cari- be, hace parte del departamento Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, locali- zada entre los 12° 28’ 58” y 12° 35’ 55” de lati- tud norte y los 81° 29’ 47” y 81° 44’ 19” de longi- tud oeste. De formación geomorfológica coralina, presenta principalmente dos tipos de modelados acentuados; un sector montañoso interior, y una planicie litoral que está conformada por la pla- taforma emergida. La plataforma submarina, al occidente, comienza en la misma costa; al norte y este de la isla se amplía hasta los arrecifes co- ralinos que la bordean. San Andrés cubre un área de 53 km2, de los cuales el 17% sería inundado por un ascenso proyectado de un metro del nivel del mar. Las zo- nas más afectadas por la inundación representan la mayor parte de la riqueza natural de la isla, y es el sector donde se asienta la infraestructu- ra turística y comercial. La alta vulnerabilidad de estas zonas es debida a la presencia de rellenos habilitados entre 1950 y 1960 [3]. descRIpcIón del áReA de estudIo descRIpcIón geomoRfológIcA La Zona del Caribe Insular la conforma el ar- chipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina; conformado por tres islas mayores y un grupo de islas menores, atolones y bancos cora- linos. Por su extensión de 300.000 km2 aproxi- madamente, ocupa alrededor del 10% del área total del Caribe colombiano. Allí se encuentra, además, la segunda barrera arrecifal más exten- sa del mar Caribe; uno de los sistemas marino- costeros más productivos del océano Atlántico y del país, como se ilustra en la figura1. Figura 1. Imagen satelital de la isla de San Andrés. Tomado de Google Earth 2010®. island, were assessed and discussed. This study allowed the identification of the areas more prone to suffer the effects of the waves produced by these cyclones. Key words: Cyclonic activity, wave impact, San Andres Island. Boletín Científico CIOH NO. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) 10 cARActeRIzAcIón clImátIcA El clima que se presenta en la región del ar- chipiélago está influenciado por la corriente mari- na cálida ecuatorial del Atlántico, que tiene curso general circular y se dirige al litoral de Yucatán, pasando al norte de la Península de la Guajira, para prolongarse al Golfo de México y confluir a la corriente del Golfo [4]. Es un clima isomega- térmico (tipo A), caracterizando así su evapo- transpiración potencial o eficacia térmica (ETP) mayor a 1140. Esta es debida a que la estación de meses secos se inicia al final del invierno del Hemisferio Norte (sub-tipo W), que corresponde al llamado “Savana Umar” y que es predominan- te en Jamaica, La Española, parte de Cuba y la Costa Caribe de Colombia y Venezuela, excepto la Guajira y otros lugares específicos. Existen dos épocas de mal tiempo, una de septiembre a no- viembre, caracterizada por fuertes vientos, tor- mentas eléctricas y acompañada por la presencia de huracanes. La otra, de marzo a junio, con llu- vias y vientos fuertes. El promedio anual de tem- peratura es de 27.5° C. Los promedios anuales no tienen diferencias mayores a 2.0° C. El mes de menor temperatura es enero, con 26.5° C, y el de mayor es agosto, con 29.2° C [5]. VIentos El promedio anual de los vientos es de 5.6 m/s. Los promedios mensuales no tienen dife- rencias mayores de 2.3 m/s. El mes de menor velocidad del viento es octubre (3.8 m/s), y el de mayor (7.1 m/s) es diciembre; sin embargo, la frecuencia porcentual de los vientos provenien- tes del oeste es un 68.0%; del noroeste 17.5% y del norte y del suroeste en 3.5%. La dirección de los vientos varía durante el año desde la posición noroeste hasta el sur abarcando los cuadrantes noroeste y suroeste. Durante los meses de noviembre, diciembre y enero los vientos provenientes del norte y del noroeste son comunes [4]. Los costados norte y oeste de la Isla de San Andrés están permanentemente expuestos a los vientos; en algunos meses del año como enero y febrero se alcanzan velocidades de 18,5 m/s, que al tener más duración podrían dar origen a mares bastante desarrollados. San Andrés se ha visto afectada por los mismos huracanes que han azotado a Providencia, aunque en menor inten- sidad [5]. oleAje En las áreas de la isla principal del archipié- lago, protegidas naturalmente de las olas y co- rrientes oceánicas o del efecto de los vientos (fetch), se observan olas de corta longitud y de poca altura; las olas que se aproximan a la isla revientan en los arrecifes situados frente a su costa. El litoral noroeste de la isla está naturalmen- te protegido por una barrera coralina conocida como The Bar, distante unos dos Km. de la costa. Este arrecife crea un frente de rompimiento de las olas, dejando pasar las de menor amplitud que disminuyen aún más su energía al encon- trarse con un extenso y somero banco de arenas, algunos cayos y parches arrecifales y una barrera arrecifal interior llamada Little Reef. Dentro de estos dos kms. que separan la pla- ya de la barrera arrecifal, se observan olas de corta longitud (1.20 m a 5.0 m), de poca altura (0.3 a 0.60 m), y altas frecuencias (hasta de 17 olas/min). Cuando hay vientos bastante fuertes se incrementa la altura de las olas hasta 1.0 m y se disminuye la frecuencia hasta 7 olas/min, pero se conserva su período. Para resaltar el efecto de la acción combinada de los diversos factores, se puede indicar que en Cocoplum Bay la altura promedio de las olas va- ría entre 0.10 m y 0.20 m, llegando en forma casi perpendicular a la playa. En el área de Bahía Hooker el oleaje es míni- mo, siendo importante únicamente en sus por- ciones exteriores y media. La altura de las olas puede oscilar entre 0.10 m y 0.50 m dependien- do de la velocidad del viento. A causa de la re- fracción que se presenta en el área, la energía de las olas se concentra en la parte oriental del ca- nal. En el interior de la Bahía se puede decir que no se presentan olas, o que éstas son mínimas, aún en condiciones adversas. El fondo marino está compuesta de arenas fi- nas y de sedimentos de textura más gruesa de origen bioclástico (escombros de coral, molus- cos, equinodermos, etc.) Tienden a distribuirse en las zonas más expuestas al oleaje y en los alrededores de las formaciones de coral. La aproximación a la Isla de San Andrés se puede efectuar por cualquiera de los puntos car- Plazas, et al.: Evaluación de la actividad ciclónica en San Andrés 11 dinales. Los buques que van a atracar en el Mue- lle Departamental, deben recalar por el este de la isla buscando la boya de mar localizada en latitud 12° 32’ 21” norte y longitud 81° 41’ 28” oeste, sitio de embarque del piloto práctico, y punto de referencia que indica el inicio del canal de acceso a dicho muelle. La batimetría irregular y la escasa profundi- dad limitan el paso de embarcaciones con cala- dos superiores a 12 pies (figura 2) [5]. metodologíA De la información divulgada por el Centro Na- cional de Huracanes (NHC) de los Estados Unidos se descargaron las trayectorias de la actividad ciclónica desde1851 hasta la fecha [6], seleccio- nándose todos aquellos cuya pared del huracán se acercó a menos de 90 MN (millas náuticas, equivalentes a 167 km) aproximadamente de la costa insular de San Andrés. Se generaron los campos de viento para cada advertencia regis- trada en el paso de cada huracán con el modelo paramétrico de vientos de Lizano [7]. Este mode- lo utiliza la ecuación para el viento máximo [8]. V . max n o max F 0.085= −( ) −       +P P fR V 1 2 0 5 (1) Donde P0 es la presión central, Pn es la presión ambiente, ƒ es el parámetro de Coriolis, Rmax es el radio de viento máximo y VF es la velocidad de avance del huracán. La distribución espacial del viento V(r) es cal- culada usando la siguiente parametrización [8]: V ,( ) max max max max r V R r R r r R= +     < 2 2 2 (2) V * og ,( ) max k m max r V C r L R C r r R=         > 1 2 (3) De acuerdo a Willoughby [8], se calculó el ra- dio máximo del viento (RMV) mediante la ecua- ción del radio máximo de vientos en función de la latitud. . . .expR V46 29 0 0153 0 0166max max {= - +^ h(4) Figura 2. Mapa batimétrico y topográfico de la Isla de San Andrés. Boletín Científico CIOH NO. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) 12 Tabla 1. Características de las mallas principal, intermedia y local norte y sur. Malla Valor min. en grados Valor max. en grados Max. – Min.grados no. de nodos Celda en décimas de grado Celda en metros Principal (Lon.) -85.0000 -75.0000 10.0000 200 0.050000 5556.0000 Principal (Lat.) 8.0000 18.0000 10.0000 200 0.050000 5556.0000 Intermedia (Lon.) -81.7960 -81.5630 0.2331 200 0.001165 129.5200 Intermedia (Lat.) 12.4125 12.6660 0.2532 200 0.001267 140.8050 Local norte (Lon.) -81.7400 81.6700 0.0700 194 0.000359 40.0000 Local norte (Lat.) 12.5300 12.6000 0.0700 194 0.000359 40.0000 Local sur (Lon.) -81.7500 -81.6800 0.0700 194 0.000359 40.0000 Local sur (Lat.) 12.4600 12.5300 0.0700 194 0.000359 40.0000 Donde φ es latitud de la posición del ojo del huracán en radianes. El modelo espectral de oleaje SWAN (Simula- ting WAves Nearshore), es un modelo de terce- ra generación [10], ampliamente utilizado por la comunidad científica mundial. Este modelo pro- paga el oleaje debido al viento, el cual, basado en la ecuación de balance de la acción, calcula el espectro de oleaje y diferentes variables en zo- nas costeras. Su aplicación en escalas oceánicas ha sido utilizada en Ortiz y Mercado [11]. Los campos de vientos de calcularon a una resolu- ción espacial de 1/6 de grado y cada 6 horas de acuerdo a la información de HURDAT. Se realizaron en total 24 corridas del mode- lo SWAN (Versión 40.72), de las cuales seis se usaron para simular las condiciones de oleaje en la malla principal que se propagarían luego a la malla intermedia. En ambas corridas se utilizaron los campos de vientos modelados. De la malla intermedia se calcularon las salidas necesarias para introducir las condiciones de contorno o de frontera de las dos mallas locales. En las mallas locales se descartó el uso de condiciones de vien- to cambiantes por la resolución de la malla, y el tiempo de las salidas se redujo ostensiblemente, el cual pasó de seis horas en el dominio principal e intermedio, a 30 minutos en las dos mallas lo- cales anidadas del sur y norte de la Isla de San Andrés. Se generaron cuatro dominios a ser mode- lados, un dominio principal de escala sinóptica que caracterizó la geomorfología submarina, uno intermedio anidado que caracterizó la geomor- fología marina de la plataforma insular de San Andrés y dos locales anidados dentro del dominio intermedio que caracterizaron los cambios en el fondo marino tanto al norte como al sur de la isla de San Andrés para la propagación del oleaje. Los dominios intermedios y locales fueron ela- borados con datos de los levantamientos hidro- gráficos de alta resolución realizados en la isla de Plazas, et al.: Evaluación de la actividad ciclónica en San Andrés 13 Figura 3. Malla principal 200 x 200. San Andrés con tecnología multihaz, elaborados por DIMAR [12]. Las mallas locales del Norte y Sur de la isla tienen 40 m de resolución. La simulación local del impacto de oleaje re- querirá los mejores datos batimétricos. En este caso la fuente fue inmejorable gracias a los le- vantamientos batimétricos recientes de alta re- solución efectuados por el CIOH [12]. En la tabla 1 se presentan las coordenadas y tamaño de la celda de las mallas principal, intermedia y de es- cala local para el norte y sur de la Isla de San Andrés. Para la malla principal (figura 3) se realizó la interpolación de grillas con los datos batimétricos tomando las fuentes disponibles. En el dominio principal que se muestra en la diapositiva se uti- lizaron datos batimétricos de Etopo2 y datos ba- timétricos de las campañas multihaz de la DIMAR [12] interpoladas para generar un modelo digital de 200 por 200 de 5500 m de resolución. Con los datos procedentes de los levanta- mientos batimétricos de alta resolución efectua- dos durante las campañas del proyecto de ge- neración de cartografía, náutica y terrestre del 2005 correspondientes a la Carta 201 y 200 de la Isla de San Andrés se construyeron el dominio intermedio (figura 4) y local del norte de la Isla (figura 5) y del sur de la isla (figura 6) mediante la interpolación de datos batimétricos. Figura 4. Malla intermedia 200 x 200. Figura 5. Malla local norte 194 x 194. Figura 6. Malla local sur 194 x 194. Boletín Científico CIOH NO. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) 14 Tabla 2. Procesos físicos activados en el modelo SWAN. Procesos Autor Crecimiento exponencial debido a viento Janssen (1989, 1991) Rompimiento en aguas profundas (Whitecapping) Alkyon (2002) Interacciones entre cuatro olas (Quadruplets) Hasselmann et al. (1985) Interacciones entre tres olas (Triads) Eldeberky (1996) Depth-induced breaking Battjes and Janssen (1978) Fricción del fondo Jonswap (1973) En este trabajo se realizaron simulaciones del modelo SWAN para representar las condiciones de oleaje en la malla principal que se propagaron a la malla intermedia. En las dos simulaciones se alimentaron las condiciones de viento, simu- lando el fetch con los campos de vientos mode- lados para los seis huracanes seleccionados. De la malla intermedia se calcularon las condiciones de contorno para las dos mallas locales. En las mallas locales se descartó el uso de las condicio- nes de viento teniendo en cuenta que el efecto del oleaje evaluado es debido al fetch. Para las anidaciones locales se aumento la resolución de la malla y se disminuyo los intervalos de tiempo de las salidas ostensiblemente, el cual paso de 6 horas en el dominio principal e intermedio a 30 minutos en las dos mallas locales anidadas del sur y norte de la Isla de San Andrés. Para el desarrollo del mismo, SWAN estima por defecto unas condiciones físicas del medio a modelar, las cuales fueron ajustadas a la realidad del medio, teniendo en cuenta la formación de un campo de oleaje producto de un campo de vientos direccionalmente cambiante de manera permanente. VAlIdAcIón Desafortunadamente, no hay registros experi- mentales de boyas oceanográficas para las fechas en que se simularon los eventos en los dominios locales anidados. Sin embargo, en trabajos como Lizano [8], ya se ha verificado y validado el uso del modelo paramétrico de vientos como forzador para el modelo SWAN. Como lo muestra la figura 7. ResultAdos y dIscusIón De la información divulgada por el Centro Na- cional de Huracanes (NHC) de los Estados Unidos se descargaron las trayectorias de la actividad ciclónica desde 1851 hasta la fecha. En la figura 8, se pueden ver las trayectorias descritas en la base de datos histórica. En esta gráfica se ob- serva que, en general, los huracanes describen trayectorias de sur a norte, predominantemente al este de la isla, y de este a oeste, detallando un movimiento equivalente ente los paralelos 11º y 13º N, frecuentemente al sur de la isla. Como caso excepcional está la trayectoria descrita por el Huracán Beta, el cual, luego de trasladarse de sur a norte, se desvió hacia a oeste, afectando el oleaje de tormenta producido por este fenómeno por el este, y posteriormente, por el oeste. Se puede observar que desde 1865 hay data- ción de tormentas que peligrosamente se aproxi- maron a la Isla de San Andrés. Durante el siglo XX, la cuarta tormenta de 1911 se destaca entre las demás por haber sur- cado literalmente la isla en sentido este – oeste. Este fenómeno se origino como tormenta tropical el 3 de septiembre de 1911, al este de las Antillas Menores y tuvo un recorrido paralelo entre la lati- tud 14º N y 15º N. Unos días después, al norte de la desembocadura del Río Magdalena, aumentó su fuerza y la energía obtenida de la superficie del mar permitió que la velocidad de sus vientos lo convirtiese en categoría 1. Al rebasar el meri- diano 80º elevó su fuerza a categoría 2, donde alcanzó la costa nicaragüense, perdiendo fuerza y continuando su desplazamiento en el mismo sentido, perdiendo fuerza al tocar aguas del Pa- cifico. Se destaca, de igual manera, la tormenta Hattie, la cual cruzó literalmente la isla de sur a norte. Los resultados de la modelación de esta tormenta y el impacto del oleaje se presentan más adelante. Para la simulación de las trayectorias que des- de 1851 han afectado el área insular del Caribe colombiano, figura 8, se seleccionaron aquellas Plazas, et al.: Evaluación de la actividad ciclónica en San Andrés 15 Figura 7. Perfiles de la altura de ola (m) observados en boyas y la simulada por el modelo SWAN en A: el Huracán George, B: el Huracán Denis, C: el Huracán Floyd y D: el Huracán Bertha en el Golfo de México [8]. en las cuales la pared del huracán se acercó lo suficiente para generar un oleaje de tempo- ral considerable en la Isla de San Andrés, y de los cuales existe la información necesaria para realizar la simulación de los campos de viento descritos en el anterior capitulo, principalmen- te, la presión atmosférica que antes de la mitad del siglo XX no está datada. La figura 9, muestra instantáneas obtenidas de la distribución espa- cial de la intensidad del viento producto entre las 18.00 del 18 de octubre y las 12.00 del 21 de octubre de 1988, durante el paso Huracán Joan. Luego de modelar los campos de viento, se procedió a la obtención de los demás datos de entrada para la simulación del oleaje con el mo- delo SWAN, tales como la construcción de las superficies batimétricas correspondientes a los dominios principales, intermedios y locales del norte y sur de la isla de San Andrés. A continuación se realizó el modelamiento del oleaje de los fenómenos ciclónicos Hattie 1961, Alma 1970, Joan 1988, Cesar 1996, Katrina 1999 y Beta 2005. Estos se realizaron en los distintos dominios o mallas: principal, intermedia y ani- dadas. En la figura 10, se presentan instantáneas ob- tenidas de la simulación en la malla o dominio principal. En esta se puede observar la distribu- ción espacial de la altura significativa de oleaje de temporal en intervalos de tiempo de seis ho- ras simuladas entre las 18:00 del 18 de octubre y las 12;00 del 21 de octubre de 1988, durante el paso del Huracán Joan. Se observa que las iso- lineas de altura se desplazan concéntricas alre- dedor del ojo del huracán en la medida que este se desplaza. En la figura 11, se presentan instantáneas ob- tenidas de la simulación en la malla o dominio Boletín Científico CIOH NO. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) 16 Figura 8. Trayectorias de la actividad ciclónica de mayor proximidad desde 1851 a la isla de San Andrés. intermedia. En esta se puede observar la distri- bución espacial de la altura significativa de oleaje de temporal en intervalos de tiempo de dos horas simuladas entre las 08:00 del 21 de octubre y las 22:00 del 22 de octubre de 1988, durante el paso Huracán Joan. Se observa que las isolineas de altura signi- ficativa se desplazan en sentido este oeste, y se deforman perdiendo altura una vez “sienten” el fondo, debido a cambios de la profundidad por presencia de la plataforma continental de la isla, que se extiende al este de ella, principalmente al norte de la misma. Como se puede ver en la figura 11, al sureste de la isla dicha plataforma no se extiende hacia el oeste, de la misma forma que al norte, quedando expuesto, en mayor medida, el borde costero sur al impacto del oleaje de temporal. En las figuras 12 y 13 se presentan instan- táneas obtenidas de la simulación en las mallas anidadas locales. En esta se puede observar la distribución espacial de la altura significativa de oleaje de temporal en intervalos de tiempo de dos horas, simuladas entre las 08:00 del 21 de octubre y las 06:00 del 22 de octubre de 1988, durante el paso del Huracán Joan. Se observa en las figuras la dirección local del oleaje y la disipación de la energía del oleaje de- bida a la plataforma continental extendida en el dominio local norte. En la figura 13, se observa en el dominio ani- dado local sur, los efectos de asomeramiento cer- canos al borde costero. De igual manera, como se observo en la malla intermedia, al sureste de la isla dicha plataforma no se extiende hacia el oeste, de la misma forma que al norte, quedando expuesto, en mayor medida, el borde costero sur, al impacto del oleaje de temporal. En la figura 14, se presenta una imagen sa- telital de Google Earth® del borde costero, en la cual se transpusieron los contornos de altura sig- nificante y dirección promedio modeladas duran- te el paso del Huracán Joan de 1988, al sur de la Isla de San Andrés. Se puede observar cómo, de manera significativa esta área está afecta- da por fenómenos de asomeramiento. Como se observa en la misma imagen, esta área de la isla está afectada en gran manera por la erosión, es- Plazas, et al.: Evaluación de la actividad ciclónica en San Andrés 17 Figura 9. Campo de vientos generados por el modelo paramétrico correspondiente al Huracán Joan en 1988. Boletín Científico CIOH NO. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) 18 Figura 10. Campos de alturas significantes generados por el modelo SWAN, correspondientes al Hu- racán Joan en 1988, en la malla principal. Plazas, et al.: Evaluación de la actividad ciclónica en San Andrés 19 Figura 11. Campos de alturas significantes generados por el modelo SWAN, correspondientes al Hu- racán Joan en 1988 en la malla intermedia. Boletín Científico CIOH NO. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) 20 Figura 12. Campos de alturas significantes generados por el modelo SWAN, correspondientes al Hu- racán Joan de 1988, en la malla local norte de la Isla de San Andrés. Plazas, et al.: Evaluación de la actividad ciclónica en San Andrés 21 Figura 13. Campos de alturas significantes generados por el modelo SWAN, correspondientes al Hu- racán Joan de 1988, en la malla local sur de la Isla de San Andrés. Boletín Científico CIOH NO. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) 22 Figura 14. Borde costero general y ampliado, a partir de imagen satelital proveniente de Google Earth®, de las isolíneas de contornos de altura significante y dirección promedio, correspondientes al Huracán Joan de 1988, al sur de la Isla de San Andrés, modelados en este trabajo. Plazas, et al.: Evaluación de la actividad ciclónica en San Andrés 23 pecialmente, la que soporta el frente de oleaje perpendicular a la costa, en el punto de mayor altura de oleaje descrito en la imagen, que alcan- za alrededor de cinco m de altura significante en esa instantánea. Los resultados de la modelación, sumada a estas herramientas de aplicativos Web disponi- bles de manera libre, pueden coadyuvar en la formulación de planes de gestión del riesgo que pueden ser fácilmente actualizados y divulgados. Para el análisis y evaluación del impacto de oleaje, se resolvieron a partir los parámetros de altura significante, dirección promedio y periodo pico, calculado en la malla intermedia en el si- guiente arreglo de boyas virtuales descritas en la tabla 3. Para las isobatas de 100 m y 50 m ubicadas al noroeste, noreste, suroeste y sureste de la Isla de San Andrés. Para el caso del Huracán Joan, se presentan en la figura 15, los valores de altura significativa en el arreglo de boyas virtuales anteriormente definidas. En esta se observan valores máximos al noreste y al sureste de la isla en la boya de los 100 m, con una ligera disminución en los picos de altura, en la boya ubicada en los 50 m. En cuanto al periodo pico, en la figura 16, se presentan un comportamiento clásico de au- mento del mismo, en la medida que la altura del oleaje presenta un comportamiento extremo en la región noreste y sureste, presentando valores entre 10 y 14 segundos. Se presenta un cambio súbito del periodo pico en la boya del suroeste, debido a fenómenos de difracción que transmiten y propagan características de una ola de tempo- ral momentáneamente al sector noroeste. En la figura 17, se observa la dirección pro- medio del campo de oleaje producto del paso del Huracán Joan, el cual, en su trayectoria cruzó al sur de la isla de este a oeste, en los cuatro puntos cardinales. Se observa, en general, que al este de la isla la dirección promedio varía entre 250 y 100 grados, en las profundidades evaluadas a 100 m y 50 m. En cambio, al oeste de la isla, de manera constante, presentó una dirección pro- medio de 270, excepto cuando la trayectoria al- canzo el sur de la isla, recibiendo el embate de las olas por el sur, con direcciones entre 360 y 010 en el extremo sur de la isla. Los valores numéricos se presentan de ma- nera resumida en la tabla 4, donde se exhiben los valores máximos de altura significativa (Hs), periodo pico (Tp), longitud de onda (Wlen) y pro- medios de dirección, obtenidos de la simulación de los huracanes alrededor de la isla de San An- drés, en las boyas virtuales ubicadas a 50 m y 100 m de profundidad. Estas boyas, como fue explicado en la tabla 4, se ubicaron al NE, NW, SW y SE respectivamente. Los valores máximos de altura significativa se obtuvieron de la simulación del Huracán Cesar de 1996, el cual presentó alturas de 6.74 m, éste valor se observó en la boya virtual ubicada al no- reste en los 100 m. Tabla 3. Localización y denominación de las boyas virtuales alrededor de la isla de de San Andres ubi- cadas a 50 m y 100 m. 100 M Posición LOn LAT B1 NE -81.6636 12.56181 B2 SE -81.7129 12.49746 B3 NW -81.7335 12.50556 B4 SW -81.7281 12.57556 50 M Posición LOn LAT B5 NE -81.6720 12.57237 B6 SE -81.7074 12.51219 B7 NW -81.7338 12.51383 B8 SW -81.7277 12.57933 Boletín Científi co CIOH NO. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) 24 Figura 15. Valores de altura signifi cante entre las 18:00 horas del 18 de octubre y las 00:00 horas del 23 de octubre de 1988, durante el paso del Huracán Joan. Figura 16. Valores de período pico entre las 18:00 horas del 18 de octubre y las 00:00 horas del 23 de octubre de 1988, durante el paso del Huracán Joan. Plazas, et al.: Evaluación de la actividad ciclónica en San Andrés 25 Los valores máximos de periodo pico se pre- sentaron durante la simulación de los huraca- nes Joan y Cesar, con valores de 12.001 s y se presentaron en las boyas virtuales ubicadas al noreste y sureste, siendo muy recurrente este periodo en la boya virtual de los 50 m para el Huracán Cesar, como se observa en la fi gura 15. El mismo periodo en el Huracán Joan de 1988 se presenta en la boya noreste y sureste. conclusIones Se lograron reconocer al menos 19 fenóme- nos ciclónicos que describieron trayectorias que generaron alguna afectación por la cercanía de las mismas a la Isla de San Andrés. De la evaluación de trayectorias anteriormen- te seleccionadas, se concluyeron comportamien- tos similares para las que se desplazan de sur a norte, las cuales ,de manera predominante, lo hicieron por el este de la isla. Las implicaciones que tiene sobre el impac- to del oleaje de temporal son inmejorables para el noreste de la isla, la cual posee una barrera arrecifal que disipa los campo de oleaje de hasta siete metros. Figura 17. Valores de la dirección media del oleaje entre las 18:00 horas del 18 de octubre y las 00:00 horas del 23 de octubre de 1988, durante el paso del Huracán Joan. Tabla 4. Localización y denominación de las boyas virtuales alrededor de la isla de San Andrés, ubicadas a 50 m y 100 m. Huracán Boya Hs Max. Dir. Prom. Tp. Máx. Wlen máx. Hattie 1981 B2 4.34588 147.038 8.0761 41.0102 Alma 1970 B2 1.34788 219.607 8.0761 25.5472 Joan 1983 B2 5.50783 71.2120 12.001 91.3742 Cesar 1996 B1 6.74085 199.811 12.001 69.7361 Katrina 1999 B3 2.32190 338.700 6.6252 27.2613 Beta 2005 B2 2.80077 188.167 6.6252 25.3275 Boletín Científico CIOH NO. 29, ISSN 0120-0542, 8-26 (2011) 26 Para el sur, la evaluación no es alentadora, pues la barrera arrecifal no es muy extensa y la disipación por fricción del fondo contribuye muy poco, excepto para fenómenos poco intensos, como el caso del Huracan Hattie de 1961, que pasó muy cerca a la isla, pero su nivel de afecta- ción fue muy bajo. En el caso de fenómenos de trayectoria este a oeste, estos generalmente pasan por el sur de la isla, casos descritos para los casos del Huracán Cesar de 1996 y Joan de 1998. De estas simulaciones, se concluyó que el su- roeste se encuentra desprotegido al avance de un fenómeno de esta clase, teniendo en cuenta el impacto del oleaje temporal que, de acuerdo a las estimaciones halladas en este trabajo, su- peraría los 6.5 metros de altura significativa, con las graves consecuencias que esto pudiera tener para esta zona de la isla, independientemente de la trayectoria del huracán. De manera general, se concluye que el oleaje de temporal en el área sur de la isla afectará en proporciones mayores, como fue estimado com- parativamente, en cuanto a la altura significativa modelada para el norte y sur de la isla. Sin embargo, el sur de la isla no es el más vul- nerable al efecto de la inundación por marejada ciclónica, el cual depende más de otros factores como la amplitud de la plataforma continental adyacente. RefeRencIAs bIblIogRáfIcAs [1] Lizano O, Ocampo F, Alvarado L, Vega R, Puig J. 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