El material que se presenta a continuación está organizado siguiendo un criterio de progresión, desde libros de carácter más descriptivo hasta otros cada vez más analíticos, permitiendo al lector decidir hasta qué profundidad desea adentrarse en la oceanografía física. En muchos sentidos, esta selección refleja mi propio proceso de aprendizaje en oceanografía física. Por este motivo, es posible que algunos libros que han sido especialmente significativos para otras personas no estén incluidos aquí. No obstante, me esforzaré por ser lo más inclusivo y representativo posible.
La Open University Oceanography Series ofrece un conjunto de textos fundamentales ideales para estudiantes que inician su formación en ciencias del mar, con un énfasis particular en la oceanografía física. Estos libros son esencialmente descriptivos, priorizando la claridad y la accesibilidad, al tiempo que introducen las ecuaciones básicas necesarias para comprender los principales conceptos físicos. Publicados en 1989, siguen siendo plenamente vigentes para quienes comienzan en el campo de la oceanografía física. La serie incluye:
- Ocean Circulation: ofrece una visión detallada de la circulación oceánica global, incluyendo las corrientes superficiales, la circulación termohalina y el papel de los océanos en la regulación del clima.
- Waves, Tides and Shallow-Water Processes: centrado en procesos físicos como las olas, las mareas y la dinámica en aguas someras, explora su interacción con los entornos costeros y el transporte de sedimentos.
- Seawater: Its Composition, Properties and Behaviour: profundiza en las propiedades físicas y químicas del agua de mar, incluyendo la salinidad, la densidad y la estructura térmica.
El libro "Introduction to Physical Oceanography" de Robert H. Stewart es un recurso clásico desarrollado a partir de los cursos impartidos por el autor. La primera edición se publicó en el año 2000 y la edición más reciente data de 2008. Este libro está disponible gratuitamente en línea en https://hdl.handle.net/1969.1/160216, lo que lo convierte en un recurso accesible para estudiantes de todo el mundo.
El contenido del libro es fundamentalmente descriptivo y recurre a formulaciones matemáticas únicamente cuando resulta estrictamente necesario, lo que lo convierte en un excelente texto introductorio para quienes se inician en la oceanografía física. Cubre los principios fundamentales del campo con claridad y sencillez, asegurando su accesibilidad a lectores con formaciones académicas diversas.
En los últimos años ha surgido en GitHub una iniciativa para actualizar este recurso singular: https://github.com/introocean/introocean-en. El autor respaldó este esfuerzo con dos condiciones: que el texto se mantuviera como un libro de nivel introductorio y que continuara siendo de libre acceso.
El libro "Introductory Dynamical Oceanography" de Stephen Pond y George L. Pickard es un texto fundamental en oceanografía física, publicado por primera vez en 1978, con una segunda edición —más ampliamente reconocida— aparecida en 1983. Este libro profundiza en los aspectos analíticos de la dinámica oceánica manteniendo un fuerte énfasis conceptual, y está ampliamente apoyado por figuras claras e informativas que facilitan la comprensión de procesos complejos.
En comparación con textos introductorios anteriores, este libro es más avanzado y resulta más adecuado para estudiantes que ya han tenido un primer contacto con la oceanografía. Su combinación de rigor analítico y claridad conceptual lo convierte en un excelente recurso para quienes desean profundizar en los procesos dinámicos del océano.
El libro "Introduction to Geophysical Fluid Dynamics" de B. Cushman-Roisin, publicado por primera vez en 1994, ofrece un enfoque matemáticamente más riguroso que los textos anteriores, desentrañando de forma sistemática el comportamiento de los fluidos geofísicos. Comienza abordando los efectos de la rotación, continúa con la estratificación y, finalmente, combina ambos efectos para ofrecer una comprensión integral de su interacción.
Una de las características más destacadas del libro es la abundancia de ejercicios, que refuerzan los conceptos teóricos presentados en cada capítulo. Además, incluye referencias históricas y homenajes a destacados oceanógrafos físicos, con breves biografías al inicio de cada capítulo.
Este libro fue la piedra angular de mi formación como oceanógrafo físico, y lo valoro especialmente por su profundidad, claridad y por el respeto que muestra hacia los pioneros de la disciplina.
El libro "Geophysical Fluid Dynamics" de Joseph Pedlosky es una obra seminal que profundiza en los aspectos teóricos de la dinámica de fluidos aplicada a contextos geofísicos. A diferencia de textos más introductorios, este libro emplea un marco matemático riguroso para guiar al lector hacia la comprensión del comportamiento físico del océano y la atmósfera. Las ecuaciones constituyen la herramienta principal para derivar conclusiones sobre el comportamiento de los fluidos geofísicos, lo que lo convierte en una lectura exigente pero muy enriquecedora para quienes cuentan con una sólida base matemática.
La primera edición se publicó en 1979 y la segunda, más ampliamente reconocida, apareció en 1987. Este texto exhaustivo ha sido fundamental para el avance del estudio de los movimientos a gran escala en océanos y atmósfera, proporcionando un tratamiento teórico unificado que ha influido tanto en la investigación como en la docencia en este campo.
Sin duda, es el libro ideal para alcanzar un dominio profundo de la oceanografía física.
Data Analysis Methods in Physical Oceanography, de Richard E. Thomson y William J. Emery, es una obra de referencia fundamental para los oceanógrafos, ya que ofrece una guía completa para el análisis e interpretación de datos oceanográficos. Desde su primera edición en el año 2000, el libro ha servido como un manual práctico y detallado, tendiendo un puente entre los conceptos fundamentales y las técnicas más avanzadas de análisis de datos.
Para mí, este libro fue una herramienta invaluable durante el desarrollo de mi tesis doctoral, y sé que ocupa un lugar similar para muchos otros oceanógrafos físicos. Sus explicaciones accesibles de los métodos estadísticos, el análisis de series temporales y el tratamiento de datos espaciales, junto con su énfasis en la gestión de errores y la visualización de datos, lo convierten en un compañero imprescindible para la investigación en este campo.
El libro sigue siendo hoy tan relevante como cuando apareció por primera vez, en gran medida porque los autores lo han actualizado de forma continua para reflejar la propia evolución de la oceanografía física. La cuarta edición más reciente (2024) incorpora avances relacionados con plataformas autónomas, técnicas modernas de aprendizaje automático como el aprendizaje profundo y las redes neuronales convolucionales, así como secciones ampliadas sobre estadística de valores extremos y análisis mediante wavelets.
Tanto si se trata de un estudiante que comienza en el campo como de un investigador con experiencia, Data Analysis Methods in Physical Oceanography continúa siendo un recurso de referencia, que evoluciona al mismo ritmo que los avances de la ciencia a la que da soporte.
La modelización numérica desempeña un papel central en la oceanografía física. La inmensidad del océano hace imposible medir sus propiedades en todas partes, y los modelos numéricos permiten suplir esta limitación, ofreciendo un medio para extrapolar y comprender los procesos oceánicos a escalas y en regiones que quedan fuera del alcance de las observaciones directas. Además, los modelos numéricos mejoran de forma continua, lo que permite realizar predicciones cada vez más fiables sobre el comportamiento del océano y su interacción con el sistema climático.
En este contexto, y en consonancia con el enfoque de esta guía docente, los dos libros de Jochen Kaempf, Ocean Modelling for Beginners y Advanced Ocean Modelling, constituyen recursos excepcionales para quienes desean profundizar en este ámbito clave. Se trata de libros altamente didácticos, repletos de ejemplos prácticos y acompañados de código de libre acceso que el autor ha puesto a disposición pública. Este enfoque práctico los convierte en una herramienta de gran valor tanto para estudiantes como para investigadores, al tender un puente entre la comprensión teórica y la aplicación práctica. Las personas interesadas en obtener una copia de los libros pueden contactar directamente con el autor a través de su perfil de ResearchGate.
Los libros mencionados anteriormente han sido fundamentales en mi formación como oceanógrafo físico y en mi labor docente en la Facultad de Ciencias del Mar de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. No obstante, dado que existen muchos otros libros con un notable valor educativo, a continuación incluyo una selección adicional de recursos que también pueden servir como herramientas valiosas para el aprendizaje y la enseñanza en este campo.
El Glossary of Physical Oceanography and Related Disciplines (2004) sigue siendo un recurso de gran relevancia para el campo de la oceanografía física. Con una extensión de 539 páginas, este glosario ofrece definiciones precisas y bien documentadas de términos y conceptos ampliamente utilizados en la oceanografía física y en disciplinas afines.
Lo que distingue a este glosario es su profundidad, su carácter exhaustivo y su estilo sobrio, centrado en proporcionar información clara y concisa sin adornos innecesarios. Este enfoque lo convierte en una referencia indispensable para estudiantes, docentes e investigadores que buscan explicaciones directas de términos técnicos. A pesar de la fecha de publicación, su contenido ha resistido el paso del tiempo y continúa siendo una herramienta plenamente vigente para comprender el lenguaje y los conceptos de este campo complejo.
Este libro está disponible gratuitamente aquí.
El libro Elements of Physical Oceanography, publicado en 2009, es un extracto de la segunda edición de la Encyclopedia of Ocean Sciences, editada por John H. Steele, Steve A. Thorpe y Karl K. Turekian. Al igual que el Glossary of Physical Oceanography and Related Disciplines de Baum, este libro funciona como una obra de referencia amplia, aunque profundiza con mayor detalle en los conceptos que aborda. Va más allá de las explicaciones puramente descriptivas, incorporando marcos matemáticos cuando resulta necesario para proporcionar una comprensión más sólida de la oceanografía física.
Uno de los aspectos que hacen especialmente atractivo a este libro es el uso abundante de figuras, que refuerzan su valor visual y ayudan a ilustrar conceptos complejos. Esta combinación de profundidad, claridad y apoyo visual lo convierte en un recurso excelente tanto para estudiantes como para investigadores, tendiendo un puente entre el conocimiento enciclopédico y la aplicación práctica.
El libro Descriptive Physical Oceanography: An Introduction es una obra fundamental en el campo de la oceanografía. Publicado por primera vez en 1964, ha sido actualizado a lo largo de las décadas, con la sexta edición aparecida en 2011. Editado por Lynne D. Talley, George L. Pickard, William J. Emery y James H. Swift, este trabajo exhaustivo alcanza casi 600 páginas, que se amplían hasta cerca de 1.000 páginas si se incluye el abundante material suplementario. Este contenido adicional enriquece notablemente el libro, convirtiéndolo en una herramienta aún más valiosa para la comprensión de la oceanografía física.
El libro abarca una amplia variedad de temas, comenzando con una introducción a la oceanografía descriptiva y avanzando a través de las dimensiones del océano, las propiedades físicas del agua de mar, los patrones de circulación global y estudios regionales detallados de los océanos del mundo, como el Atlántico, el Pacífico y el Ártico. Su estructura garantiza una exploración rigurosa tanto de los aspectos fundamentales como de los más avanzados, equilibrando descripciones detalladas con la discusión de procesos dinámicos clave.
La sexta edición sigue siendo una referencia esencial para estudiantes, docentes e investigadores en oceanografía, al combinar un elevado nivel de detalle con claridad y accesibilidad.
El libro "Regional Oceanography: An Introduction", de Matthias Tomczak, es un recurso fundamentalmente descriptivo que ofrece una exploración detallada y visualmente rica de la oceanografía regional. Publicado por primera vez en 1994, el libro pasó a estar disponible como un PDF de libre descarga en 2002, accesible a través de distintos servidores, como este.
Este libro destaca por el uso de visualizaciones vibrantes y figuras a todo color, que facilitan la comprensión de conceptos oceanográficos complejos. Proporciona una introducción accesible pero rigurosa a la oceanografía regional, lo que lo convierte en un recurso de gran valor tanto para estudiantes como para docentes.
Una figura clave detrás de este libro es su autor principal, Matthias Tomczak. Más allá de sus contribuciones a la oceanografía física, estuvo profundamente comprometido con la docencia y dedicó gran parte de su vida a trabajar en beneficio de los demás. Guardo un recuerdo especial de cuando, siendo estudiante de doctorado, me puse en contacto con él para solicitarle una copia de uno de sus artículos con el fin de aprender el método OMP. Su respuesta fue breve pero significativa: "The material is on its way." Ese mensaje sencillo transmitía una gran dosis de generosidad y ánimo.
En 2003 tuve la oportunidad de verlo en la EGU de Niza, donde su presencia se sentía como la de una auténtica estrella del rock en el mundo de la oceanografía. Su dedicación al avance del campo y a la inspiración de nuevas generaciones ha dejado una huella duradera en la comunidad. Como reconocimiento a su labor, se han creado varios repositorios espejo para preservar y compartir el extenso material docente que desarrolló a lo largo de su carrera. Un ejemplo de ello es este repositorio, que continúa honrando su legado.
Esta combinación de profundidad descriptiva, atractivo visual y compromiso del autor con la enseñanza convierte a Regional Oceanography: An Introduction en una contribución única y perdurable a la oceanografía.
El libro "Fluid Mechanics", de Pijush K. Kundu e Ira M. Cohen, es una obra de gran prestigio que proporciona una base sólida en mecánica de fluidos y constituye un paso previo esencial para el estudio de la dinámica de fluidos geofísicos, núcleo de la oceanografía física. Publicado por primera vez en 1990, el libro ha sido objeto de numerosas revisiones, siendo la más reciente la séptima edición, aparecida en 2024.
Reconocido por su cobertura exhaustiva y su elevado valor didáctico, este texto logra un equilibrio ejemplar entre los conceptos teóricos y las aplicaciones prácticas, lo que lo convierte en una herramienta indispensable para quienes desean construir una base sólida en el marco teórico de la oceanografía física. La inclusión de numerosos ejemplos y ejercicios refuerza su carácter pedagógico y facilita una comprensión más profunda de los principios complejos de la dinámica de fluidos.
El trabajo conjunto de Kundu y Cohen ha garantizado la vigencia y autoridad continuadas del libro, convirtiéndolo en una referencia de gran valor tanto para estudiantes como para profesionales que buscan profundizar en la mecánica de fluidos y en sus aplicaciones en oceanografía.
Programación en oceanografía física
La oceanografía física moderna es impensable sin la programación. Desde el procesado de observaciones in situ y datos satelitales hasta la ejecución de modelos numéricos y el análisis estadístico, la programación constituye la columna vertebral que nos permite extraer significado de la complejidad del océano. Permite ir más allá de la inspección visual y de los enfoques puramente descriptivos, y avanzar hacia la cuantificación, modelización e interpretación de los procesos oceánicos de forma reproducible y escalable.
Ya se trabaje con datos procedentes de CTD, flotadores Argo, radares HF o planeadores autónomos, los oceanógrafos recurren a lenguajes de programación como MATLAB, Python o R para realizar tareas como el filtrado de series temporales, el cálculo de magnitudes derivadas, la visualización de campos o la aplicación de herramientas estadísticas avanzadas. Dominar estos lenguajes no es solo una habilidad práctica, sino también un paso esencial para convertirse en un investigador independiente y eficaz.
A continuación se presenta una selección de libros orientados a la programación, diseñados específicamente para oceanógrafos y científicos del sistema Tierra. Estos recursos ayudan a tender un puente entre la teoría y la práctica, convirtiéndose en compañeros ideales tanto para estudiantes como para profesionales que trabajan en oceanografía física.
El libro "R and Python for Oceanographers: A Practical Guide with Applications" es un excelente recurso práctico para estudiantes y profesionales que desean utilizar R o Python en el análisis de datos oceanográficos. Estructurado como una guía paso a paso, cubre una amplia variedad de temas aplicados, incluyendo la adquisición de datos desde distintas fuentes (como NetCDF y Excel), la limpieza de datos, el análisis estadístico y la visualización.
Cada capítulo ofrece ejemplos de código claros en ambos lenguajes, lo que facilita la comparación de enfoques y el desarrollo de una competencia bilingüe en el procesado de datos oceánicos. Aunque el énfasis del libro está puesto en la aplicación más que en la teoría, mantiene una fuerte conexión con el contexto físico de las variables analizadas. Su formato bilingüe lo hace especialmente útil en entornos interdisciplinarios e internacionales donde se emplean tanto R como Python. Se trata de una introducción moderna y muy accesible a la programación en oceanografía.
El manual "Physical Oceanography: A Mathematical Introduction with MATLAB" ofrece una introducción matemáticamente rigurosa pero accesible a la oceanografía física, integrando ejercicios numéricos basados en MATLAB a lo largo del texto. Comenzando con la estática de fluidos y avanzando hacia marcos de referencia en rotación, estratificación y teoría de ondas, el libro introduce los conceptos fundamentales de forma clara y estructurada.
Cada capítulo va acompañado de ejercicios prácticos de programación que ayudan a reforzar la teoría. La experiencia docente del autor se refleja en la claridad pedagógica del texto y en su enfoque progresivo hacia fenómenos de complejidad creciente. Es especialmente adecuado para estudiantes de ingeniería o física aplicada que desean profundizar en la dinámica oceánica mediante el cálculo numérico. La integración del desarrollo teórico con la aplicación en MATLAB lo convierte en un recurso valioso tanto para estudiantes avanzados de grado como de posgrado.
El libro "Time Series Data Analysis in Oceanography: Applications using MATLAB" ofrece un tratamiento específico y exhaustivo de las técnicas de análisis de series temporales comúnmente utilizadas en oceanografía física, con todos los ejemplos implementados en MATLAB.
Aborda temas como el análisis espectral, el filtrado, la descomposición armónica, las funciones ortogonales empíricas (EOF) y las transformadas wavelet, proporcionando un conjunto de herramientas muy potente para interpretar la estructura temporal de los datos oceanográficos. Lo que distingue a este libro es el uso sistemático de conjuntos de datos reales y su fuerte énfasis en la interpretación de los resultados en el contexto de los procesos oceánicos.
El autor presenta cada método con claridad matemática y, al mismo tiempo, con una fuerte intuición física, lo que lo hace accesible sin sacrificar rigor. Es una referencia ideal para estudiantes de posgrado, investigadores y profesionales que trabajan con observaciones de largo plazo o que desean comprender la dinámica que subyace a la variabilidad oceánica.