Nivel medio del mar (MSL) y términos relacionados de las ciencias de la Tierra

El nivel medio del mar (MSL) es la media aritmética de las alturas horarias del mar observadas durante un período específico y estandarizado—normalmente 19 años, conocido como ciclo metónico—en un lugar determinado. El MSL sirve como referencia fundamental para las mediciones de elevación y profundidad en topografía, cartografía, aviación y geodesia. El uso del MSL proporciona un datum vertical común para comparar alturas entre regiones, permitiendo la consistencia en navegación, ingeniería e investigación científica.

El MSL es una cantidad dinámica, influenciada por diversos fenómenos físicos como las mareas, la presión atmosférica, las corrientes oceánicas, la temperatura y la salinidad. Para mitigar estas fluctuaciones a corto plazo, el MSL no es una medición instantánea sino un promedio, que suaviza los cambios periódicos y episódicos. En términos geodésicos, el MSL se aproxima al geoide—la superficie equipotencial gravitatoria de la Tierra—aunque, en realidad, el nivel medio local del mar puede desviarse del geoide debido a procesos oceánicos y atmosféricos regionales.

Uso en aviación y topografía

En aviación, el MSL es la línea base de referencia para todas las lecturas de altitud. Por ejemplo, cuando el altímetro de una aeronave indica 3.000 pies, está a 3.000 pies sobre el MSL. En topografía e ingeniería civil, las elevaciones terrestres y las profundidades de agua se miden en relación con el MSL, asegurando una base estandarizada para mapas, cartas y diseño de infraestructuras.

MSL global versus local

• Nivel medio global del mar (GMSL): Altura promedio espacial de los océanos, monitoreada por satélites.
• Nivel medio local del mar (LMSL): Determinado en ubicaciones específicas de mareógrafos, puede diferir significativamente del GMSL debido a influencias regionales como corrientes, temperatura, condiciones atmosféricas y movimientos de tierra.

Referencia OACI

Según el Anexo 14 de la OACI, todas las elevaciones de aeródromos y alturas de obstáculos se refieren al MSL, y la determinación precisa del MSL es esencial para la seguridad y estandarización de las operaciones de aviación internacional.

Términos relacionados de las ciencias de la Tierra

Datum vertical

Un datum vertical es una superficie de referencia fija desde la que se realizan mediciones verticales, como elevaciones y profundidades. Los datums verticales proporcionan el nivel de elevación “cero”, permitiendo mediciones consistentes entre diferentes ubicaciones y a lo largo del tiempo. Ejemplos incluyen el Ordnance Datum Newlyn (Reino Unido), NGVD 29 y NAVD 88 (EE. UU.). Los enfoques modernos utilizan datums verticales globales basados en el geoide, habilitados por la geodesia satelital.

Mareógrafo

Un mareógrafo es un instrumento de precisión instalado en las costas para medir el nivel del mar en relación con un punto de referencia fijo en tierra. Los mareógrafos son fundamentales para definir el nivel medio local del mar, rastrear el cambio del nivel del mar y apoyar la navegación, la ingeniería y la ciencia climática. Pueden utilizar flotadores, sensores de presión o tecnologías de radar.

Altímetro satelital

Un altímetro satelital es un instrumento de radar en satélites que mide la distancia precisa desde el satélite hasta la superficie del mar, permitiendo el cálculo de la altura de la superficie marina (SSH) a nivel global. Desde la década de 1990, satélites como TOPEX/Poseidon y la serie Jason han revolucionado el monitoreo global del nivel del mar.

Geoide

El geoide es una superficie teórica que representa la forma que tendrían los océanos terrestres bajo la sola influencia de la gravedad y la rotación—una superficie equipotencial gravitatoria. El geoide es la superficie de elevación cero para la mayoría de los datums verticales, siendo aproximada de cerca (pero no exactamente igualada) por el MSL.

Elipsoide

Un elipsoide es una superficie matemática, suave y regular, que aproxima la forma de la Tierra (ligeramente achatada en los polos). Los sistemas GPS y GNSS utilizan modelos elipsoidales (como el WGS84) como referencia geométrica, pero estos difieren del geoide y el MSL debido a variaciones gravitatorias.

Nivel medio global del mar (GMSL)

El nivel medio global del mar (GMSL) es la altura promedio espacial de los océanos del mundo. Es un indicador clave del cambio climático, integrando los impactos del calentamiento oceánico, el deshielo y el almacenamiento de agua terrestre. El GMSL se mide mediante altimetría satelital y mareógrafos.

Nivel medio local del mar (LMSL)

El nivel medio local del mar (LMSL) es el nivel promedio del mar en un lugar específico durante un periodo de 19 años. El LMSL puede diferir del GMSL debido a factores regionales (corrientes, mareas, viento y movimientos de tierra).

Ciclo metónico

El ciclo metónico es un periodo de 19 años utilizado para promediar datos de mareógrafos, abarcando todos los principales ciclos mareales y astronómicos que afectan la variación del nivel del mar.

Altura de la superficie marina (SSH)

La altura de la superficie marina (SSH) es la altura de la superficie oceánica sobre una superficie de referencia (típicamente el geoide o el elipsoide), medida globalmente mediante altimetría satelital.

Batimetría

La batimetría es la medición de las profundidades de cuerpos de agua en relación con el MSL, esencial para la navegación, la geología y la ecología marina.

Altura ortométrica

La altura ortométrica es la elevación de un punto sobre el geoide (nivel medio del mar) medida a lo largo de la dirección de la gravedad. Es la elevación estándar utilizada en la mayoría de las aplicaciones prácticas.

Altura elipsoidal

La altura elipsoidal es la altura geométrica sobre el elipsoide (superficie de referencia GNSS), convertida a altura ortométrica usando modelos del geoide.

Nivelación geodésica

La nivelación geodésica determina diferencias de elevación entre puntos, referenciando un datum vertical como el MSL. Las técnicas incluyen nivelación de precisión, nivelación trigonométrica y nivelación basada en GNSS.

Rebote posglacial (ajuste isostático glacial)

El rebote posglacial o ajuste isostático glacial (GIA) es el levantamiento gradual de tierras previamente comprimidas por capas de hielo, afectando las mediciones locales del nivel del mar.

Subsidencia

La subsidencia es el hundimiento del terreno debido a causas naturales o inducidas por el ser humano, lo que influye en el ascenso relativo local del nivel del mar.

Expansión térmica

La expansión térmica es el aumento del volumen oceánico debido al calentamiento del agua de mar, siendo el principal contribuyente al ascenso del nivel del mar en los siglos XX y XXI.

Fusión de glaciares

La fusión de glaciares agrega agua dulce a los océanos desde el hielo terrestre, acelerando el ascenso global del nivel del mar.

Cambio en el almacenamiento de agua

El cambio en el almacenamiento de agua implica la transferencia de agua entre reservorios terrestres y oceánicos (por ejemplo, agotamiento de aguas subterráneas, llenado de embalses), afectando el nivel global del mar.

Llanura de inundación

Una llanura de inundación es una zona llana cercana a cuerpos de agua sujeta a inundaciones, cuya cartografía depende de datos precisos de MSL y elevación.

Datum de marea

Un datum de marea es una elevación estándar definida por una fase de la marea (por ejemplo, marea alta media, marea baja más baja media, MSL) y es esencial para hidrografía y navegación.

Superficie equipotencial

Una superficie equipotencial es una superficie de potencial gravitacional constante; el geoide es una de estas superficies, aproximando el MSL global.

Anomalía de gravedad

Una anomalía de gravedad es una desviación de la gravedad medida respecto a un modelo de referencia, revelando la distribución de masas terrestres e informando los modelos del geoide.

Nivel eustático del mar

El nivel eustático del mar describe los cambios globales en el volumen oceánico debido a la fusión de hielo o la expansión térmica, en contraposición a los cambios relativos locales.

Nivel relativo del mar

El nivel relativo del mar es la altura del océano respecto a la tierra en un lugar dado, integrando tanto los cambios en el volumen oceánico como los movimientos de tierra.

Sistema de referencia geodésico

Un sistema de referencia geodésico es un sistema estandarizado de coordenadas y superficie de referencia para cartografía, navegación y geodesia (por ejemplo, WGS84).

Resumen

El nivel medio del mar (MSL) es un concepto geodésico fundamental que sustenta la cartografía, la navegación, la ingeniería y la ciencia climática. Como referencia tanto local como global, permite la medición consistente de elevaciones y profundidades, apoyando la aviación segura, infraestructuras robustas y una evaluación confiable del riesgo ante peligros naturales y cambio climático.

Para las organizaciones que dependen de datos precisos de elevación, comprender el MSL y los términos relacionados—datums verticales, geoide, elipsoide y más—es esencial para la precisión, la seguridad y el cumplimiento normativo.

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