Ondas em alto mar

O texto sobre a formação das ondas deu uma breve idéia de como é complexo o processo de geração de ondas pelo vento no oceano. Certamente, a galera está ansiosa para saber mais sobre as ondas na arrebentação.

 

Porém, não devemos esquecer de que a quebra de uma onda em águas rasas numa praia é o estágio final da vida de ondas que nasceram e passaram praticamente toda sua existência no oceano profundo.

 

Portanto, galera, vamos ter paciência: vamos deixar as ondas no raso para mais adiante e, por enquanto, vamos tentar entender melhor como são as ondas em alto mar.

 

Propriedades Básicas de Ondas em Águas ?Profundas?

 

Primeiramente, é muito importante e necessário que a gente entenda algumas propriedades básicas das ondas na superfície da água.

 

Para tanto vamos deixar de lado temporariamente as ondas ?reais? do oceano e analisar uma situação mais simples onde possamos ter algum controle da situação.

 

Engenheiros e cientistas que estudam o assunto costumam usar um dispositivo simples para gerar ondas em canais de laboratório, que consiste de uma palheta articulada no fundo acionada por um motorzinho como mostrado na figura ao lado.

 

O motor é regulado para girar com velocidade constante e, com isso, a palheta é forçada a oscilar ciclicamente, sempre do mesmo jeito, perturbando o equilíbrio da água e gerando um ?trem? de ondas idênticas, ideais para se entender aspectos básicos sobre o fenômeno.

 

[OBS.: Um dos maiores laboratórios para estudos de ondas do mundo está no Brasil! É o Laboceano da UFRJ.  Vale a pena conferir o site Laboceano].

 

Pode parecer estranho, a primeira vista, querer usar um canal desse tipo para estudar ondas em águas ?profundas? mas, como veremos em breve, isso é perfeitamente possível desde que tomemos algumas precauções.

 

Por enquanto, vamos supor que o canal seja fundo o suficiente de modo que as ondas que serão geradas se comportem como as ondas em alto mar. Nesse caso, se colocarmos um medidor de nível num ponto fixo qualquer do canal e registrarmos o movimento (vertical) da superfície da água por alguns instantes, vamos obter um registro como esse mostrado ao lado.

 

Detalhes importantes devem ser observados:
Todas as ondas são exatamente iguais, o que facilita muito o problema. Aliás, esse fato não causa surpresa já que o batedor faz sempre o mesmo movimento.

 

As cristas das ondas estão acima do nível médio (nível que a água teria se não houvesse ondas, indicado pela linha pontilhada) e os cavados abaixo dele. Esta constatação sugere que o ?balanço? causado pelas ondas em águas profundas tende a ser simétrico em relação ao nível médio.

 

Em outras palavras, poderíamos dizer que, em águas profundas, as ondas provocam tanto protuberâncias (cristas) quanto depressões (cavados) na superfície da água.

Feita essa observação, a questão agora é como definir a altura de uma onda individual. Nosso primeiro impulso seria, talvez, associar a ?altura? duma certa onda com a elevação (vertical) da crista em relação ao nível médio.

 

Essa idéia talvez funcionasse bem se as ondas não tivessem cavados… Na verdade, observando novamente o gráfico, vemos que o tamanho real das ondas ficaria melhor representado se incluíssemos também os cavados no cálculo das alturas. De fato, é isso que se faz. A altura duma onda é definida como a diferença de nível (na vertical) entre a crista e o cavado.

 

Observem que, se escolhermos o cavado anterior à crista, estaríamos medindo a onda pela frente, se escolhermos o cavado posterior, estaríamos medindo a onda por trás. Porém, como, nesse caso, as ondas são todas iguais, a altura obtida por uma forma ou outra seria exatamente a mesma !

 

Um outro parâmetro que também pode ser obtido do registro acima é o período ( T ) das ondas. O período é definido como o intervalo de tempo entre a passagem de duas cristas sucessivas por um ponto fixo. Na verdade, se fizéssemos uma marquinha no canal seria muito fácil medir o período com o relógio: bastaria cronometrar o tempo decorrido entre a passagem de duas cristas consecutivas pela marquinha e pronto!

 

Voltando a atenção para o canal, suponha que alguém tenha fotografado a onda no canal (o que é fácil fazer pois o canal tem paredes de vidro). Essa foto permitiria identificar um outro parâmetro muito importante: o comprimento de onda, que é definido como a distância entre duas cristas consecutivas.

 

No caso do laboratório, como todas as ondas são iguais, todas teriam a mesma altura, o mesmo período e o mesmo comprimento.

 

QUESTÃO Como o operador do motorzinho consegue controlar esses 3 parametros (altura, período e comprimento)?

 

Resposta A velocidade de rotação do motor controla a duração do ciclo de oscilação da palheta que, por sua vez, controla o período da onda: a cada ciclo da palheta, uma onda é produzida. A amplitude da excursão da palheta afeta o quanto esta ?empurra? a água e, por conseguinte, controla a altura da onda.

 

QUESTÃO E o comprimento da onda, como se controla?

 

Resposta Não temos controle sobre o comprimento ! Na verdade, o comprimento da onda é controlado indiretamente pelo período (e pela gravidade da Terra…). Existe uma formulinha bem fácil que permite calcular o comprimento em função do período. Para quem gosta de matemática a fórmula é a seguinte:
L = 1.56 x (TxT).   

 

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L é o comprimento em metros e T o período em segundos. Portanto, o comprimento está diretamente relacionado ao período e quanto maior o período da onda, maior seu comprimento.
[OBS Para termos uma idéia da ordem de grandeza do comprimento das ondas no oceano, podemos usar um período de 10 seg. (bem típico do fenômeno) na formuleta acima e calcular o comprimento correspondente, o que daria 156 metros. Para ondas de 20 s (um período relativamente longo para as ondas do mar) o comprimento seria de 624 m !  Um mar com ondas de, digamos, 5 m de altura, já é um mar bem respeitável, porém, é interessante observar que o comprimento das ondas é normalmente muito maior do que as alturas.]

 

QUESTÃO E quanto a velocidade de avanço, ou de ?propagação?, das ondas, que parâmetros influenciam essa velocidade?

Resposta A velocidade de propagação das ondas ( C ) pode ser obtida facilmente da formuleta acima lembrando que C = L / T . Portanto, a formuleta que possibilita calcular a velocidade das ondas em  km/h  (com o período em s) é a seguinte:
C = 5.6 x T

[OBS Ordem de grandeza das velocidades das ondas no mar: uma onda de 10 s. de período viaja pelo oceano profundo a 56 km/h; uma onda de 20 s  viaja a 112 km/h ! ] 

 Dois aspectos importantes devem ser observados aqui:
(i) Em águas profundas, a altura das ondas não afeta sua velocidade?
(ii) A velocidade das ondas em águas profundas depende diretamente do seu período: quanto maior o período, mais rapidamente as ondas se propagam.

 

IMPORTANTE Esse segundo resultado mostra que as ondas em alto mar são dispersivas . Como veremos adiante, essa propriedade é a responsável pela ?mágica? de transformar vagas ?desorganizadas? numa ondulação perfeita…

QUESTÃO Como é o movimento da água quando a onda passa ? Será que a onda ?carrega? a água junto ?

 

Resposta Para responder essa questão, poderíamos introduzir na água bolinhas de ping-pong lastreadas para ficar com flutuabilidade neutra (isto é, com peso = empuxo) e simplesmente observar, através da parede de vidro do canal, o que aconteceria com as bolinhas com a passagem da onda.

 

O resultado está ilustrado na figura ao lado, ilustrativa do movimento da água causado por ondas em águas profundas.

 

Com a passagem das ondas as partículas de água descrevem movimentos oscilatórios com órbitas circulares cujos diâmetros diminuem com a profundidade. Observar que a partir de uma profundidade igual à metade do comprimento de onda a água não é mais afetada pela onda.

 

O que se vê é que, com a passagem das ondas, as bolinhas se movem de uma forma bem curiosa: elas ficam oscilando para frente e para trás e para cima e para baixo, descrevendo uma ?órbita? circular.

 

Quem já observou o movimento de uma garrafa ou uma bola boiando em alto-mar vai confirmar esse resultado. Isso ocorre, dentre outras coisas, porque a velocidade com que a forma da onda avança (a velocidade C que calculamos acima) é muito maior do que a velocidade com a qual a água se move. Assim, a onda passa, a água ?balança? mas não vai junto com a onda.

 

É muito importante observar que as bolinhas que estão abaixo da superfície também orbitam mas a amplitude do movimento vai declinando a medida que a profundidade aumenta. Na verdade a última bolinha mostrada na figura já nem se movimenta mais e, portanto, ela nem saberia ?dizer? se há ondas na superficie ou não!

 

Como indicado na figura, essa última bolinha está localizada numa profundidade igual à metade do comprimento da onda. Ora, se a onda não consegue afetar a água a partir de profundidades maiores que metade do seu comprimento (0.5 L), é razoavel supor que o que estiver abaixo dessa profundidade também não consegue afetar a onda.

 

Por exemplo, se o fundo do canal estiver a uma profundidade igual ou maior que 0.5 L, a onda não tomará conhecimento disso e, portanto, não será afetada pelo fundo. Assim, vemos que o conceito de agua ?profunda? é relativo ao comprimento e logo ao período da onda.

 

Portanto, não há problema nenhum em estudar ondas em águas profundas com o canal em questão se a profundidade da água for maior que 0.5 L !

 

[OBS No oceano, por exemplo, uma onda de período 10 s e comprimento 156 m só começaria a ?sentir? o fundo a partir de profundidades menores que 78 m. Portanto, 78 m é o limite de águas profundas para essa onda. O limite de águas profundas para uma onda de período 20 s ( L = 624 m) seria de 312 m! A conclusão é que quanto maior o período, mais as ondas são afetadas pelo fundo. Esse resultado será de enorme importância quando formos analisar as transformações que o fundo produz nas ondas.]

 

Um último assunto importante refere-se a energia das ondas. Quem já tentou mover coisas dentro d?água sabe que essa tarefa requer força… não é fácil mexer com a água ! No caso do canal, a força é produzida pelo motorzinho que vai consumir energia (elétrica, no caso) para funcionar. Se medíssemos o consumo de energia do motor, verificaríamos que este depende da altura da onda gerada pela máquina, ou seja, quanto maior a altura da onda, mais energia o motor ?puxaria?. Na verdade, a relação entre energia e altura nas ondas é quadrática, ou seja, para gerar ondas com o dobro da altura, o motor teria de dispender quatro vezes mais energia.

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Um fato curioso é que o motor está pondo energia na água no inicio do canal e as ondas que foram criadas se encarregam de transportar essa energia ao longo do mesmo, exatamente como ocorre com ondulações que cruzam os oceanos, muitas vezes levando por milhares de km a energia que elas adquiriram do vento em tempestades longíquas!

 

A Idéia do Espectro de Ondas

 

As propriedades básicas vistas acima são crucias para o entendimento de vários fenômenos que observamos nas ondas ?reais? do mar. Porém, para isso temos ainda que resolver uma questão básica que é a seguinte: Como aplicar o conhecimento adquirido no laboratório com ondas certinhas ? ou ?regulares? no jargão dos engenheiros ? para as ondas irregulares e desorganizadas que o vento produz no oceano ?

 

A resposta a essa questão passa pelo conceito do Espectro das Ondas do Mar. Esse é um conceito bastante sofisticado e o seu entendimento requer muita atenção do leitor. A idéia fundamental do Espectro consiste em interpretar as ondas irregulares e ?desorganizadas? encontradas no oceano como resultado duma superposição de vários trens de ondas regulares, cada um deles com ondas de altura, período e direção conhecidos.

 

Segundo essa idéia, podemos imaginar que o vento na zona de geração funciona como um conjunto de máquinas batedoras de onda similares às do laboratório só que de tamanho gigante, cada uma ajustada para produzir o seu trem de ondas regulares que, ao se superporem a medida que viajam pelo oceano, dão origem as ondas ?bagunçadas? que vemos no mar.

 

Esses trens de ondas regulares são chamados de componentes espectrais e o famoso Espectro Direcional nada mais é do que um gráfico que mostra, para um certo estado de mar, quais componentes estão ?ativadas? e quanta energia cada uma delas contem [lembrando: a energia das ondas está relacionada à sua altura].

 

Uma maneira bastante usada para plotar o Espectro Direcional usa coordenadas polares ou seja uma figurinha de forma circular. A posição das ?manchas? no Espectro Direcional indica a direção de onde vêm as ondas (Sul em baixo, Leste à direita, etc) e as cores o nível de energia (logo, a altura) das componentes (azul ? baixa energia, amarelo ? alta, etc).

 

O Espectro Direcional mostrado no WAVESCHECK é CALCULADO pelo modelo de geração de ondas do LaHiMar (*). Na figurinha do WAVESCHECK, o período das componentes presentes é indicado pela distância ao centro do círculo, ou seja, ?manchas? mais afastadas do centro indicam a presença de energia em períodos maiores e assim por diante.

 

[(*) Aliás, como funcionam mesmo esses tais ?modelos de previsão de ondas?? O que exatamente eles prevêem? Como eles conseguem fazer isso? … perguntinhas interessantes para serem respondidas no futuro… ]
 

Exemplo de Espectro Direcional. O Espectro mostrado na figura foi MEDIDO pela bóia do LaHiMar (quando esta estava ativa) ao largo da ilha de SC no dia 03/09/2002. A condição de mar nesse dia era de um swell de SSE (150o) com período longos (período de pico de 16 s). Os espectros que aparecem no WAVESCHECK são CALCULADOS pelo modelo WW3 do LaHiMar para os pontos indicados, mas a idéia é a mesma.

 

As características e a forma do Espectro Direcional ajudam muito a entender o que está acontecendo no mar. Por conta da complexidade do processo de geração descrito anteriormente, o vento vai sempre colocar energia num conjunto de componentes com diferentes períodos e direções ?espalhadas? em torno de uma componente mais ?energética? que vai ser o ponto mais alto ? o ?pico? ? do Espectro.

 

É por isso que os Espectros se apresentam sempre como ?manchas? e a forma dessas ?manchas? contém informações importantes. Por exemplo: uma ?mancha? larga indica que a energia que o vento pôs no mar está distribuída em componentes com períodos e direções bem variados e, por conseguinte, deve resultar num estado de mar com ondas bem bagunçadas.

 

Por outro lado, uma ondulação ?limpinha? deve aparecer no Espectro Direcional como uma ?mancha? estreitinha indicando que a energia está bem concentrada em torno de um certo período e de uma certa direção (o caso mostrado na figura acima é um bom exemplo).

 

Um fato interessante é que, como reflexo da variabilidade dos ventos sobre o oceano, é possível haver a presença simultanea de mares de direções bem diferentes. O Espectro Direcional numa situação assim apresentaria a presença de duas ou mais  ?manchas?. Na costa Sul/Sudeste brasileira, por exemplo, é comum encontrar Espectros com uma ?mancha? abaixo do centro e outra mais à direita indicando a existência simultânea de uma ondulação de Sul ? usualmente gerada por uma tempestade mais afastada ?  e de vagas de Leste/Nordeste ? resultado do vento local.

De posse do Espectro é possível estabelecer os 3 parâmetros básicos que definem um certo estado de mar e que aparecem nos gráficos do WAVESCHECK:

(i)  Período de Pico ? período da componente de maior energia ? o ?pico? ? do Espectro Direcional.
(ii) Direção de Pico ? a direção dessa mesma componente. Essa direção corresponde à direção do vento que gerou as ondas.
(iii) Altura Significativa ? Uma altura representativa do estado do mar, obtida a partir da contribuição de todas as componentes presentes, isto é, que usa a energia de todas as componentes do Espectro.

 

QUESTÃO Como essa tal Altura Significativa (abreviada, Hs) se relaciona com a altura das ondas individuais presentes no mar?

Antes de abordar essa questão é preciso definir claramente como vamos medir a altura de ondas individuais no caso real do oceano, confira aí.

 

 

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Definição da Altura das Ondas em Alto Mar

O gráfico ao lado é um registro do movimento da superfície do mar com duração de 75 s  obtido pelo ondógrafo da UFSC no dia 18 de Março de 2002.

 

Registro do deslocamento vertical da superfície do mar obtido pelo Ondógrafo da UFSC. O registro mostra a presença de 12 ondas (com diferentes alturas e períodos). A linha horizontal corresponde ao nível médio do mar.

 

Comparando esse gráfico com o obtido no laboratório fica evidente a irregularidade das ondas geradas pelo vento: agora encontramos ondas ?individuais? de vários tamanhos!

 

Porém, como no laboratório, vemos que as ondas ?reais? também tem cristas acima do nível médio e cavados abaixo deste. Como definir a altura de uma onda individual nesse caso?  Ora, da mesma maneira que fizemos no laboratório: A ?altura? de uma onda é definida como sendo a diferença de nível (na vertical) entre a crista e o cavado.

 

Observe que agora, como as ondas são irregulares, a escolha do cavado anterior (onda medida pela frente) ou posterior (onda medida por trás) à crista afetaria a altura individual da onda ! Curiosamente, se fossemos calcular uma altura média com muitas ondas, o valor encontrado não seria muito diferente se medíssemos as ondas pela frente ou por trás.

 

A medição pela frente talvez fosse mais interessante pois essa seria a altura que uma embarcação teria de ?escalar? para passar a onda. O mais importante aqui é atentar para o fato de que a medição tem de ser feita verticalmente, da crista (ponto mais alto) até o cavado (ponto mais baixo da superfície da água).

 

Com essa definição e de posse dum registro da posição da superfície do mar como esse da figura, a altura de qualquer onda poderia ser prontamente determinada.

Altura Significativa de um Estado de Mar

Muito bem, agora vamos retornar à questão:

QUESTÃO Como essa tal Altura Significativa (Hs) obtida da ?energia? do Espectro se relaciona com a altura das ondas individuais presentes no mar ?

Resposta A altura significativa (Hs) corresponde à média do terço superior das maiores ondas presentes… Como assim, não é a média da altura de todas as ondas presentes?  NÃO! Por exemplo, se conseguíssemos medir as alturas (individuais) de, digamos, 300 ondas, teríamos que separar as 100 maiores (1/3 do total), calcular a média dessas 100 alturas e, aí sim, teríamos a tal altura significativa (Hs) que é a altura usada para caracterizar o tamanho das ondas de um dado estado de mar … estranha essa história não é… porque isso?

O motivo tem a ver com um fato curioso: testes realizados com observadores experimentados mostraram que a altura estimada visualmente por esses observadores corresponde surpreendentemente bem à altura significativa calculada a partir do Espectro de Ondas !!

 

[OBS Não sei se a galera do surf já pensou sobre essa questão… mas, quando alguém dá um boletim das condições do mar informando que ?hoje as ondas estão com 2 metros de altura…?, por exemplo, o que significa exatamente essa altura ?  Bem, se estivéssemos em alto mar e a pessoa em questão fosse um observador ?experimentado?, intuitivamente, a altura estimada (visualmente) por ela corresponderia, aproximadamente, à altura significativa Hs ! … Bem, em águas rasas, com ondas quebrando… tudo fica mais complicado… mas vamos chegar lá…]

Ainda devemos lembrar que essa altura significativa não corresponde à maior altura presente, ou seja, num mar de Hs = 2 m, é certo que vamos encontrar ondas maiores que 2 m. Existe uma teoria estatística sobre a altura das ondas em alto mar muito interessante que permite fazer uma estimativa de qual seria a maior onda provável de acontecer num certo intervalo de tempo.

 

A teoria prevê, por exemplo, que se o mar estiver com uma altura significativa de 2 m e você esperar 1 hora, é provável que você encontre uma onda com 3.4 m de altura. A rigor essa teoria estatística só é válida para ondas em alto mar. Mesmo assim, podemos usá-la para ter uma idéia, mesmo que grosseira, do que esperar em águas mais rasas. Fazendo isso, podemos inferir o seguinte resultado aproximado: se o boletim está indicando um mar com HS = 2,0 m, por exemplo, é bem provável que apareça uma ?rainha? com 3,4 m num intervalo de tempo de 1 hora !

 

…Vamos em frente…

[OBS Quem quiser ver um estudo feito no LaHiMar sobre esse assunto. Clique aqui para conferir.

 

 

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O Fenômeno da Dispersão e a ?Mágica? do Swell

 

Finalmente, estamos em condições de responder a pergunta apresentada no texto anterior de como a natureza consegue transformar as ondas ?bagunçadas? que o vento produz, numa ondulação perfeita e organizada. A resposta a essa questão vem da combinação de dois conceitos básicos: (i) a interpretação espectral das ondas geradas pelo vento e (ii) a propriedade da ?dispersão? de ondas. Para entender melhor esse último conceito, vamos fazer uma analogia com uma corrida de maratona… leia com atenção o que segue.

 

A maratona é uma corrida na qual os participantes têm de percorrer uma longa distância. Os corredores duma maratona tem habilidades bem variadas: há o grupo de elite ? normalmente quenianos ? que correm muito mais rápido que os outros; há o grupo dos profissionais que correm bem, mas que não conseguem acompanhar os ?quenianos?, há ainda o grupo dos aspirantes a profissional, depois os amadores bem preparados  e, finalmente, os que estão na corrida só pra se divertir e que ficarão muito felizes se conseguirem chegar ao fim, mesmo que nos últimos lugares… Na hora da partida, toda a galera está ?embolada? e todos vão partir juntos quando o sinal soar.

 

Vamos pensar no que acontece com o conjunto de corredores a medida que a corrida se desenrola. Ora, como os corredores ?viajam? a velocidades diferentes, depois duma certa distância, eles começam a se separar… os ?quenianos? assumem a dianteira, os profissionais vem a seguir, os aspirantes atrás e assim por diante.

 

Ou seja, os corredores vão se separando em função das suas velocidades, com os que correm mais rápido tomando a dianteira!

Como é a chegada de uma maratona? Todos nós sabemos a resposta: os ?Kenianos? serão os precursores, chegando, provavelmente, com uma dianteira bem folgada em relação ao segundo pelotão de profissionais, que, por sua vez, estarão bem a frente dos amadores e assim por diante. Aliás, os familiares da galera que está na maratona só por diversão têm de esperar um bom bocado para ver sua chegada tamanha é a diferença de velocidade entre eles e os ?quenianos?…

 

Vejam só o que a diferença de velocidade conseguiu fazer: a galera que estava toda embolada no inicio foi se separando ? ou ?dispersando? ? aos poucos ao longo do trajeto e, como a distância é muito grande, a chegada dos corredores se deu de forma super bem organizada. Uma maratona é um bom exemplo de uma corrida ?dispersiva?. Mas o que isso tem a ver com a propagação dum swell no oceano?  TUDO!!! 

 

Veja só: O vento numa tempestade cria ondas no mar, ou mais precisamentes, coloca energia em componentes com diferentes períodos (essa é a interpretação espectral das ondas geradas pelo vento). As componentes do Espectro comportam-se como os corredores da maratona, cada uma com sua velocidade definida em função do seu período: os ?quenianos?, são as componentes de período mais longo presentes, os amadores as de período mais curto e assim por diante.

 

Na ponto de partida da ?corrida?, isto é no local onde está a tempestade, todo mundo está ?embolado? e o negócio é uma bagunça… Porém quando a tempestade amaina e as componentes começam a se propagar pelo oceano transportando a energia que o vento lhes passou, a separação, ou a dispersão como dizem os cientistas, tem início.

 

Quanto mais longínqua for a tempestade, isto é quanto maior for a distância a percorrer, mais bem separadas e agrupadas ficarão as componentes. Um swell que viajou 5000 km, por exemplo, vai estar muito mais organizado que outro que viajou apenas 500 km.

 

QUESTÃO Há alguma maneira de observar a dispersão do swell na sua propagação pelo oceano ?
Resposta: Sim, hoje em dia é possivel fazer isso com facilidade. Para tanto basta acompanhar uma sequência de mapas do período de pico (*) calculado pelo modelo de ondas. A figura abaixo, obtida do modelo WW3 no site do LaHiMar, ilustra bem o caso. Observando a figura dá pra ver bem o avanço de algumas ondulações pelos oceanos pois essas se apresentam sempre como uma sucessão de faixas de período decrescente a partir da frente de avanço do swell.

 

Mapa de Período de Pico obtido com o Modelo WW3 do LaHiMar/UFSC para a grade Global mostra ao lado a propagação de ondulações nos oceanos. Observar dispersão das ondulações com períodos mais longos passando a frente do swell.

 

Em particular, nesse dia há um swell no Oceano Indico gerado por uma tempestade ocorrida a Sul da Africa no dia 12/09. [ Atenção: essa é uma condição favorável a ocorrência de altas ondas em toda a Indonésia quando essa ondulação atingir a costa!] 

 

[(*) Outra perguntinha: Porque o mapa de Altura Significativa (Hs) NÃO acusa nada de especial ? … Mais uma questão interessante a ser vista no futuro… ]

 

QUESTÃO Será que a chegada à costa de um swell longínquo teria também similaridade com a chegada duma maratona ?

Resposta Certamente que sim! A subida do mar no caso dum swell longínquo ocorre de forma bem característica: as primeiras ondas a chegar, ainda com pouca energia (logo altura ainda pequena), seriam as componentes de período mais longo, as chamadas ondas precursoras do swell.

 

Com o passar do tempo, as condições do mar tenderiam a apresentar uma diminuição progressiva dos períodos a medida que as componentes menos velozes fossem chegando e um aumento progressivo das alturas com a chegada do grosso da energia.

 

Para observar essa chegada dispersiva no modelo de ondas teríamos de prestar atençao na evolução temporal do espectro e ver o período de pico migrar do contorno do círculo (periodos mais longos) para o centro (períodos mais curtos).

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QUESTÃO Como seria o aspecto do mar numa situação assim ?

 

Resposta A separação das componentes ?arrumaria? o mar tornando-o incrivelmente organizado ! As ondas teriam aspecto extremamente regular com períodos (e, logo, comprimentos) longos e cristas bem extensas, como que se tivessem sido produzidas por uma máquina!

 

Além disso, as ondas tenderiam a vir em séries super bem definidas, com intervalos de ?calmaria? entre séries igualmente bem marcados…

 

Isso tudo graças ao fenômeno da dispersão. Com certeza uma condição oceânica assim ofereceria a possibilidade de ondas épicas na costa…  mas não podemos esquecer que ainda estamos em alto mar… para chegar a costa e quebrar lá no rasinho, as ondas ainda têm de passar sobre a Plataforma Continental que margeia a borda dos continentes.

 

Nessa passagem elas certamente vão ser afetadas pelo fundo e muita coisa ainda pode (e vai !) acontecer… mas isso é assunto para o futuro.

A galera, com certeza, deve estar se perguntando onde encontrar condições assim… O mapa de períodos de pico do modelo de ondas sugere que as costas Oeste dos continentes estão melhor posicionadas que as costas Leste para receber ondulações longínquas devido ao fato de que essas ondas tem a tendência de vir mais do quadrante Oeste do que do Leste… [Porque? …Tudo tem sua explicação… mas isso vai ficar para outra oportunidade também…].

Existem várias regiões costeiras no mundo onde ondas assim podem ser encontradas e, com certeza, todas elas tem altas ondas pra surfar ! Abaixo estão duas fotos de ondulações chegando à costa na Indonésia que é uma das regiões mais favoráveis da Terra (mas não a única…) para receber ondulações longínquas, no caso, as constantes e poderosas ondulações geradas por tempestades no sul do Índico e que tem de cruzar cerca de 7 a 8 mil km de oceano para chegar à costa de Java, Bali, Sumatra, Ilhas Mentawai, etc…

 

 

Notem ao lado as fotos do swell do Oceano Índico chegando à costa da Indonésia. Observar o enorme comprimento de onda (distância entre cristas da série), indicando que o período do swell é igualmente longo (provavelmente da ordem de 20 s)

 

Essa história toda deve ter atiçado a galera para ir a praia na esperança de encontrar um swell longinquo quebrando no seu pico, mas…

 

? Será que o nosso Brasil tem ondas assim ? 

 

? Como é o ?clima de ondas? da nossa costa ?
… Assuntos para outros textos não faltam…  Por enquanto, vamos ficando por aqui.

 

Prof. Eloi Melo, Ph.D. –  Setembro / 2007

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