SurfGuru: Ciência

Surfguru

Previsão Tempo & Marés Fórum Notícias Ciência Contato

novo usuário | esqueci a senha

CIÊNCIA > TEORIA DAS ONDAS

TEORIA DAS ONDAS

Escolha um dos tópicos abaixo para ler:

¤ a geração das ondas pelo vento	¤ a energia que as ondas carregam
¤ a perda de energia das ondas	¤ a direção
¤ o espectro das ondas	¤ a janela de swell
¤ o período	¤ ondas que fazem longas viagens
¤ conservação da energia	¤ velocidade do swell e das ondas
¤ as ondas precursoras	¤ período do swell e profundidade
¤ refração	¤ influência das águas mais rasas
¤ o tamanho real das ondas na praia

A geração das ondas pelo vento

É o vento que cria as ondas quando sopra sobre o oceano
O ar é um fluido, como a água, as áreas aonde a pressão do ar é alta estão constantemente tentando "encher de ar" as áreas aonde a pressão é mais baixa. O fluxo de ar da área de alta pressão para a área de baixa pressão forma o vento.

As áreas aonde a pressão do ar é baixa aparecem na atmosfera devido ao aquecimento da terra e do mar pela luz do Sol, que por sua vez transmitem o calor para o ar acima deles, estas massas de ar aquecidas com enorme quantidade de calor estão em constante movimento por toda a atmosfera do planeta, mudando assim a todo o instante as forças gigantescas que produzem as ondas.

O vento sopra sobre o oceano, criando inicialmente pequenas marolas na superfície. A medida que as marolas aumentam, a fricção do vento com a superfície do mar também aumenta. Após um certo tempo que o vento passa soprando sobre o oceano, estas marolas crescem cada vez mais. Se o vento aumentar de intensidade e continuar a soprar, as ondas pequenas se transformarão em ondas maiores. Quanto mais o vento se intensificar, maiores são as ondas que ele vai criar.

Ondas que viajam longas distâncias

Quanto mais longo o período do swell, mais energia o vento transferiu para o oceano.

Os swells com 14 segundos entre duas cristas de onda são de período longo, eles possuem mais energia acumulada e viajam grandes distâncias através do oceano, porque a maior parte de sua energia está abaixo da superfície, por isto estas ondas possuem menor inclinação no oceano, sendo portanto menos percebidas, por outro lado isto permite que elas possam facilmente passar através dos ventos e das ondas contrárias, sofrendo quase nenhuma influência deles. Estes swells também são chamados de swells de viagem longa (long travel swells, em inglês) porque conseguem atravessar oceanos inteiros, são mais conhecidos como swells oceânicos e podem atingir uma praia qualquer, a milhares de quilômetros de onde foram gerados, sem absolutamente nenhum sinal que avise a sua chegada, como chuvas ou ventos.

Um exemplo são os swells que atingem o litoral Norte do Brasil, vindos das distantes tempestades do Atlântico Norte, algumas vezes próximas ao litoral do Canadá, existem também os swells provocados por ciclones extra-tropicais próximos ao litoral da Argentina, que atingem principalmente o litoral Sul e Sudeste do Brasil, mas podem algumas vezes atingir até o litoral do Nordeste.

Os swells de período curto, que possuem menos de 10 segundos entre as cristas de duas ondas, são mais conhecidos como swells de vento ou ondulação de vento (também chamado de vagas) porque são gerados por ventos que sopram no próprio local ou próximo ao local, são formados de ondas com paredes mais inclinadas, boa parte da energia de suas ondas está acima da superfície do oceano, por isto estão mais sujeitas à deterioração provocadas por ventos e ondas contrárias, e como eles carregam bem menos energia do que os swells de período longo, desaparecem mais rapidamente .

O período do swell e a profundidade do oceano

As ondas viajando sobre o oceano profundo não sofrem influência do fundo do mar.

A profundidade em que as ondas começam a "sentir" o fundo de oceano é igual a metade do comprimento entre duas cristas de onda. O comprimento da onda e o período do swell se relacionam diretamente, sendo assim nós podemos usar o período do swell para calcular a profundidade exata em que as ondas começarão a sentir o fundo de oceano.

A fórmula é a seguinte: o período do swell elevado ao quadrado ( multiplique ele por ele mesmo ), e depois multiplique por 0,77 sendo o resultado igual a profundidade em que as ondas começam a sentir o fundo de oceano. Um swell de 15 segundos começará a sentir o fundo do oceano em 173 metros de água (15 x 15 = 225. E então 225 x 0,77 = 173 metros de profundidade). Veja a tabela abaixo:

PERÍODO DAS ONDAS	PROFUNDIDADE	CLASSIFICAÇÃO
20 segundos	308 metros	swell oceânico com muita energia
16 segundos	197 metros	swell oceânico forte
14 segundos	151 metros	swell oceânico
12 segundos	111 metros	swell oceânico ( pouco swell de vento )
10 segundos	77 metros	swell de vento ( pouco swell oceânico )
8 segundos	50 metros	swell de vento e vagas
6 segundos	28 metros	vagas: ondulação pouco definida de vento

Nota-se que os swells de períodos mais longos são muito mais influenciados pelo fundo do oceano do que os swells de períodos mais curtos. Por esta razão os swells de período longo, com 12 segundos ou mais, são conhecidos em inglês como ground swells , porque entram com o vento parado. Os swells de período curto, com 10 segundos ou menos, não possuem energia suficiente para viajar mais do que algumas centenas de quilômetros antes que se dissipem.

Os swells de fundo, de período longo, começam a sentir o fundo logo no início da plataforma continental, por isso têm muito mais habilidade de modificar a sua trajetória em direção a um pico de surf, esse efeito é conhecido como refração, enquanto que os swells de vento, de período curto, mudam muito pouco a sua trajetória porque só podem sentir o fundo quando chegam perto da praia.

Influência das águas mais rasas

Quando as ondas entram em águas mais rasas proximo à costa,

seus limites mais profundos começam a se arrastar pelo fundo de oceano, e o atrito com o fundo lentamente a retarda.

A energia que a onda acumula abaixo da superfície do oceano é empurrada para cima, fazendo com que as ondas se ergam sobre a superfície do mar, em inglês este efeito é conhecido como shoaling. Quanto mais longo o período do swell, mais energia está acumulada embaixo da água, isto significa que as ondas do período mais longo crescerão muito mais do que ondas de período mais curto.

Uma onda de 1 metro de tamanho com um período de 10 segundos irá crescer para ser uma onda de 1,20 metros quando chega ao pico de surf, enquanto que uma onda 1 metro de tamanho com 20 segundos de período poderá chegar com mais de 4 metros num pico de surf, dependendo do formato do fundo do mar.

Quando as ondas passam em águas cada vez mais rasas, elas se tornam cada vez mais inclinadas e instáveis, a medida que mais e mais energia é empurrada para cima, finalmente chega um ponto em que as ondas quebram, com uma profundidade de aproximadamente 1,3 vezes o tamanho da onda. Uma onda de 2 metros quebrará em aproximadamente 2,5 metros de profundidade, ondas de 4 metros irão quebrar sobre 5 metros de água, etc.

Uma onda que viaja sobre um fundo de oceano que se inclina lentamente irá se transformar em uma onda esparramada, que quebra lentamente, enquanto uma onda que passa sobre uma rampa mais vertical, como um fundo de pedra, resultará em uma onda quebrando mais rápida e mais oca.

Quando as ondas entram em águas mais rasas, a sua velocidade e seu comprimento diminuem (as ondas ficam mais lentas e suas cristas ficam mais próximas), mas o período do swell se mantém o mesmo que a onda tinha no oceano, e poderá ser medido a qualquer momento com um relógio comum.