¿Qué determina la longitud de onda de las olas en mar abierto?

Esto es realmente solo una nota al pie de la respuesta de Ross, ya que Ross es bastante correcto y el enlace que proporcionó contiene la información que solicitó.

En mar abierto las olas son normalmente producidas por el viento. Cuando el viento golpea la superficie del mar, crea esencialmente patrones aleatorios de variación de presión y estos levantan algunas partes de la superficie y presionan otras hacia abajo. Con el tiempo esto crea olas. La variable importante es la velocidad del viento. No existe una relación precisa entre la velocidad del viento y la longitud de onda porque la naturaleza aleatoria de la generación de olas significa que se obtiene una variedad de longitudes de onda. Sin embargo, generalmente es cierto que las velocidades bajas del viento producen olas cortas y las velocidades altas del viento producen olas largas.

Hice un gráfico rápido de la longitud de onda promedio contra la velocidad de los datos en el artículo de Wikipedia y obtuve:

Los datos no incluyen velocidades bajas, pero la tendencia es obvia.

No creo que haya una explicación simple de por qué exactamente la longitud de onda depende de la velocidad del viento. Según el artículo de Wikipedia, las variaciones de presión creadas por el viento crean pequeñas olas, pero el viento interactúa con estas olas y aumenta su longitud de onda. Esto se conoce como el mecanismo Miles, y si está lo suficientemente interesado, hay un artículo al respecto aquí . Sin embargo, deberá pagar para ver más de las dos primeras páginas.

Me gusta tu fotografía, pero como seguro te das cuenta de que no es mar abierto. (¡No noté el fondo pintado la primera vez que lo miré!) En la situación ilustrada, las olas se verán muy influenciadas por las estructuras cercanas hechas por el hombre, la orilla y el fondo (si esta área es relativamente poco profunda.) La reflexión, la refracción y la acción impulsora de las olas entrantes desde el exterior (¿esta bahía?) determinarán en conjunto cómo se comportan las olas superficiales en esta área local. Después de todo, considere que esta es la razón por la que se construyen estructuras como los rompeolas en la boca de los puertos, para controlar la acción de las olas dentro del puerto.

Aunque su sugerencia de simplificar el problema retirándolo al 'mar abierto' es razonable, de hecho, las causas del espectro de olas en un punto y tiempo particular en el océano abierto también suelen ser complejas. Las olas pueden viajar a través de las cuencas oceánicas del mundo, y la fuente de las olas localmente puede estar muy lejos de donde las estás observando. Como dice Ross, las olas del océano pueden originarse como olas de viento, pueden ser generadas por patrones climáticos y, a veces, un terremoto genera un tsunami. La velocidad del viento, la duración y el alcance son importantes para crear olas de viento. Una vez que se crean instancias de ondas, viajan grandes distancias desde el área de su fuente y experimentan reflexión, refracción, difracción y dispersión en muchas distancias.

Los datos de las olas del océano ahora se pueden recopilar desde el espacio, por lo que hay mucha más información de observación que hace 20 años cuando estudié oceanografía física. En ese momento, las explicaciones no eran mucho más que la respuesta de Ross, pero creo que la opinión (dada la nueva disponibilidad de datos globales) era que el campo estaba listo para expandirse y avanzar rápidamente. ¡Me interesaría saber de alguien actual en este tema sobre lo que hemos aprendido sobre las olas del océano en la última década!

Esta página en el sitio WikiWaves.org analiza la física de los espectros de las olas del océano. Espectros de olas oceánicas