Tema 1 - Introducción a los métodos de muestreo
Cuando queremos entender y caracterizar los procesos que suceden en la
naturaleza, debemos de tomar observaciones (medidas). Sin embargo, en
oceanografía, la obtención de medidas es un hecho costoso (principalmente por
el mantenimiento de los equipos, los satélites y los buques oceanográficos). Este
coste tan elevado implica que las campañas se deben de planificar de forma muy
precisa, a fin de evitar sobrecostes o que se exceda un presupuesto (es crucial
diseñar, organizar, planificar e implementar correctamente los muestreos).
El diseño de los muestreos es muy importantes porque un diseño y/o
planificación erróneos puede conllevar a:
- Resultados ambiguos.
- Medición de variables incorrectas.
- Datos inútiles.
Por tanto, lo primero y más importante de cualquier diseño de un muestreo
científico es determinar por que se quiere medir un fenómeno natural, antes
incluso de establecer el cómo y el que se va a medir. Tenemos que dar
respuesta a unas preguntas básicas:
1. ¿Cuáles son los objetivos de tus observaciones? ¿Quieres contrastar
hipótesis o quieres describir procesos?
2. ¿Qué nivel de exactitud requieren tus observaciones?
3. ¿Qué resolución espacio - temporal es requerida? ¿Durante cuánto tiempo
vamos a tomar medidas?
Actualmente, se lleva a cabo un proceso de asimilación de datos, consistente en
la combinación de observaciones con simulaciones numéricas y/o modelos más
o menos complejos.
Dentro del muestreo podemos distinguir dos tipos de medidas:
➢ Las medidas directas: Son aquellas que se realizan mediante
comparación directa con una referencia. Un ejemplo es la temperatura.
➢ Las medidas indirectas: Se obtienen a partir de otras medidas y
aplicando la ecuación de la ley que las relaciona. Un ejemplo es la
densidad.
1
,Tipos de fenómenos a estudiar
Podemos distinguir dos tipos de magnitudes:
➢ Las magnitudes escalares: No tienen velocidad, dirección ni sentido. Son
estudiados por la oceanografía descriptiva. Incluimos la temperatura, la
salinidad y densidad, entre otros.
➢ Las magnitudes vectoriales: Tienen velocidad, dirección ni sentido. Son
estudiados por la oceanografía dinámica. Incluimos la el viento, el oleaje,
las mareas, las corrientes y el flujo sedimentario entre otros.
Escalas espacio - temporales
Las estrategias de muestreo y análisis para cada sistema se estructuran en
función de la escala espacio - temporal del fenómeno que queremos estudiar.
Para determinar la frecuencia de muestreo, empleamos la frecuencia de Nyquist.
La frecuencia de muestreo debe ser la adecuada para que las medidas incluyan
las variaciones espaciales y temporales de interés; además, esta debe de cubrir
la frecuencia de variabilidad más alta. Por tanto, se ha de obtener un número de
medidas suficientemente elevado como para contener el mínimo número de
ciclos de las fluctuaciones de la variable de interés.
Los procesos costeros (dinámica costera) de erosión, transporte y sedimentación
están definidos por la interacción entre dos elementos fundamentales:
➢ Los materiales y sus características (litología, estructura, ordenación
espacial, etc.).
➢ La energía de los agentes dinámicos (oleaje, mareas, corrientes, acción
biológica, etc.).
La interacción entre estos dos elementos genera una manifestación de los
presos a diferentes escalas espaciales y temporales:
➢ Procesos de microescala: oscilan de milímetros a centímetros a nivel
espacial y de segundos a minutos a nivel temporal.
➢ Procesos de mesoescala: oscilan de metro a kilómetros a nivel espacial
y de horas a días a nivel temporal.
➢ Procesos de macroescala: oscilan de 1 a 10 kilómetros a nivel espacial y
de meses a años a nivel temporal.
➢ Procesos de megaescala: oscilan de miles de kilómetros a nivel
continental a nivel espacial y de 100 a 1000 años a nivel temporal.
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,Los principales procesos geológicos que podemos observar fruto de la dinámica
costera (procesos costeros) presentan escalas espacio - temporales propias.
Distinguimos entre:
➢ Procesos instantáneos: oscilan de milímetros a 0.1 km a nivel espacial y
de segundos a días a nivel temporal. Se incluye la formación de los
ripples, los megaripples, las cúspides de playa, etc.
➢ Procesos de eventos: oscilan de 0.1 Km a 1 kilómetro a nivel espacial y
de días a años a nivel temporal. Se incluyen los cambios en las barras, en
el frente dunar o en el frente de playa.
➢ Procesos de ingeniería: oscilan de 1 a 10 kilómetros a nivel espacial y de
años a siglos nivel temporal. Se incluyen las tormentas, las mareas y las
corrientes, entre otros.
➢ Procesos de escalas geológicas: oscilan de decenas a miles de
kilómetros a nivel espacial y de decenas a miles de años a nivel temporal.
Se incluyen las transgresiones y regresiones, entre otros
3
, Cuando hablamos de la inundación costera, podemos hablar de períodos de
retorno, es decir, procesos que se repiten de forma recurrente cada ciertas
semanas, meses, años o cientos de años. Estos procesos pueden generarse por
la actividad del clima o por la actividad sísmica o volcánica.
Objetivo de las medidas y objeto de estudio
A la hora de llevar a cabo un muestreo, debemos de responder los siguientes
términos:
- El objetivo de las medidas: Se refiere a la acción o el parámetro que se
va a medir a través de los datos u observaciones obtenidos (por ejemplo,
los cambios en la temperatura y la salinidad en función de la profundidad).
- El objeto de estudio: Se refiere a aquello que queremos estudiar o
analizar a partir de las medidas obtenidas.
- Los requerimientos de las medidas: Se refiere a las medidas en la
vertical y en la horizontal (escala espacial) y a nivel temporal (escala
temporal).
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Cuando queremos entender y caracterizar los procesos que suceden en la
naturaleza, debemos de tomar observaciones (medidas). Sin embargo, en
oceanografía, la obtención de medidas es un hecho costoso (principalmente por
el mantenimiento de los equipos, los satélites y los buques oceanográficos). Este
coste tan elevado implica que las campañas se deben de planificar de forma muy
precisa, a fin de evitar sobrecostes o que se exceda un presupuesto (es crucial
diseñar, organizar, planificar e implementar correctamente los muestreos).
El diseño de los muestreos es muy importantes porque un diseño y/o
planificación erróneos puede conllevar a:
- Resultados ambiguos.
- Medición de variables incorrectas.
- Datos inútiles.
Por tanto, lo primero y más importante de cualquier diseño de un muestreo
científico es determinar por que se quiere medir un fenómeno natural, antes
incluso de establecer el cómo y el que se va a medir. Tenemos que dar
respuesta a unas preguntas básicas:
1. ¿Cuáles son los objetivos de tus observaciones? ¿Quieres contrastar
hipótesis o quieres describir procesos?
2. ¿Qué nivel de exactitud requieren tus observaciones?
3. ¿Qué resolución espacio - temporal es requerida? ¿Durante cuánto tiempo
vamos a tomar medidas?
Actualmente, se lleva a cabo un proceso de asimilación de datos, consistente en
la combinación de observaciones con simulaciones numéricas y/o modelos más
o menos complejos.
Dentro del muestreo podemos distinguir dos tipos de medidas:
➢ Las medidas directas: Son aquellas que se realizan mediante
comparación directa con una referencia. Un ejemplo es la temperatura.
➢ Las medidas indirectas: Se obtienen a partir de otras medidas y
aplicando la ecuación de la ley que las relaciona. Un ejemplo es la
densidad.
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,Tipos de fenómenos a estudiar
Podemos distinguir dos tipos de magnitudes:
➢ Las magnitudes escalares: No tienen velocidad, dirección ni sentido. Son
estudiados por la oceanografía descriptiva. Incluimos la temperatura, la
salinidad y densidad, entre otros.
➢ Las magnitudes vectoriales: Tienen velocidad, dirección ni sentido. Son
estudiados por la oceanografía dinámica. Incluimos la el viento, el oleaje,
las mareas, las corrientes y el flujo sedimentario entre otros.
Escalas espacio - temporales
Las estrategias de muestreo y análisis para cada sistema se estructuran en
función de la escala espacio - temporal del fenómeno que queremos estudiar.
Para determinar la frecuencia de muestreo, empleamos la frecuencia de Nyquist.
La frecuencia de muestreo debe ser la adecuada para que las medidas incluyan
las variaciones espaciales y temporales de interés; además, esta debe de cubrir
la frecuencia de variabilidad más alta. Por tanto, se ha de obtener un número de
medidas suficientemente elevado como para contener el mínimo número de
ciclos de las fluctuaciones de la variable de interés.
Los procesos costeros (dinámica costera) de erosión, transporte y sedimentación
están definidos por la interacción entre dos elementos fundamentales:
➢ Los materiales y sus características (litología, estructura, ordenación
espacial, etc.).
➢ La energía de los agentes dinámicos (oleaje, mareas, corrientes, acción
biológica, etc.).
La interacción entre estos dos elementos genera una manifestación de los
presos a diferentes escalas espaciales y temporales:
➢ Procesos de microescala: oscilan de milímetros a centímetros a nivel
espacial y de segundos a minutos a nivel temporal.
➢ Procesos de mesoescala: oscilan de metro a kilómetros a nivel espacial
y de horas a días a nivel temporal.
➢ Procesos de macroescala: oscilan de 1 a 10 kilómetros a nivel espacial y
de meses a años a nivel temporal.
➢ Procesos de megaescala: oscilan de miles de kilómetros a nivel
continental a nivel espacial y de 100 a 1000 años a nivel temporal.
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,Los principales procesos geológicos que podemos observar fruto de la dinámica
costera (procesos costeros) presentan escalas espacio - temporales propias.
Distinguimos entre:
➢ Procesos instantáneos: oscilan de milímetros a 0.1 km a nivel espacial y
de segundos a días a nivel temporal. Se incluye la formación de los
ripples, los megaripples, las cúspides de playa, etc.
➢ Procesos de eventos: oscilan de 0.1 Km a 1 kilómetro a nivel espacial y
de días a años a nivel temporal. Se incluyen los cambios en las barras, en
el frente dunar o en el frente de playa.
➢ Procesos de ingeniería: oscilan de 1 a 10 kilómetros a nivel espacial y de
años a siglos nivel temporal. Se incluyen las tormentas, las mareas y las
corrientes, entre otros.
➢ Procesos de escalas geológicas: oscilan de decenas a miles de
kilómetros a nivel espacial y de decenas a miles de años a nivel temporal.
Se incluyen las transgresiones y regresiones, entre otros
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, Cuando hablamos de la inundación costera, podemos hablar de períodos de
retorno, es decir, procesos que se repiten de forma recurrente cada ciertas
semanas, meses, años o cientos de años. Estos procesos pueden generarse por
la actividad del clima o por la actividad sísmica o volcánica.
Objetivo de las medidas y objeto de estudio
A la hora de llevar a cabo un muestreo, debemos de responder los siguientes
términos:
- El objetivo de las medidas: Se refiere a la acción o el parámetro que se
va a medir a través de los datos u observaciones obtenidos (por ejemplo,
los cambios en la temperatura y la salinidad en función de la profundidad).
- El objeto de estudio: Se refiere a aquello que queremos estudiar o
analizar a partir de las medidas obtenidas.
- Los requerimientos de las medidas: Se refiere a las medidas en la
vertical y en la horizontal (escala espacial) y a nivel temporal (escala
temporal).
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