Meteorologia e Oceanografia

As ondas que ninguém surfa

A vida vem em ondas… Como um mar… Num indo e vindo infinito… Como uma onda no mar… Como uma onda no mar…” Mas, afinal, o que é uma onda? Onda é uma propagação de informação. Por exemplo, quando uma pessoa pula em uma piscina, a oscilação da superfície da água leva um tempo para atingir a borda da piscina. Isso é a viagem da informação de que algo perturbou a superfície da piscina se propagando do local do pulo às bordas da piscina.

As ondas mais conhecidas, presentes em músicas, são as que os surfistas surfam. Elas são geradas pelo vento e, tecnicamente, são um tipo de ondas de gravidade de superfície. De gravidade porque a aceleração gravitacional é sua força restauradora e de superfície porque acontecem na superfície do mar ou, melhor dizendo, na superfície entre dois fluidos – neste caso, a água e o ar.

Porém, existem diversos outros tipos de ondas nos oceanos. Cada tipo se origina em um fenômeno distinto, com diferentes forças geradoras e forças restauradoras. As escalas envolvidas variam muito: as escalas temporais variam de segundos a anos e as espaciais variam de centímetros a milhares de quilômetros! A maior parte delas não “quebra”, como as ondas “surfáveis”, mas se manifestam como meras oscilações propagantes da superfície do mar.

Elas podem acontecer internamente no oceano – são as chamadas ondas internas –, em profundidade, no limite entre duas porções de água com densidades diferentes. Podem ser geradas, por exemplo, pela queda de um iceberg e podem até interferir na manobrabilidade e na autonomia de alguns navios!

Outro tipo de onda bastante conhecido é a onda de maré. Estas, já explicadas aqui (<http://rumoaomar.org.br/meteorologia-oceanografia/como-funcionam-as-mares.html>), se manifestam para a maioria das pessoas, sobretudo para os navegantes, como uma lenta variação da altura do nível do mar. Por isso, não “quebram” e são classificadas como ondas longas. Contudo, não deixam de ser ondas, pois carregam algum tipo de informação e possuem forças geradoras e restauradoras. Causadas pela interação gravitacional entre a Terra, a Lua e o Sol, se propagam diariamente ao redor do planeta e geram fortes correntes em regiões costeiras.

Existem, ainda, tipos de ondas bem menos conhecidos, porém, importantíssimos para a engenharia costeira e para a segurança da navegação. São relativamente pouco estudadas e comumente agregadas no que muitos cientistas chamam de maré meteorológica, manifestando-se também como uma lenta variação do nível do mar (também tidas como ondas longas). Maré porque seus comprimentos são grandes, da ordem de centenas a milhares de quilômetros, e fortemente influenciadas pela rotação da Terra. Meteorológica porque elas são decorrentes de acúmulos de água ocasionados por fenômenos atmosféricos, como ventos e variações na pressão atmosférica. Na costa leste da América do Sul, se formam geralmente no sul da Argentina e se propagam pela plataforma continental até o nordeste do Brasil! Alteram a altura da superfície do mar de maneiras difíceis de serem previstas com exatidão, influenciando drasticamente padrões de amplificação e de refração de ondas de gravidade de superfície (as “surfáveis”) e podendo reduzir drasticamente profundidades de canais de navegação.

Entre as maiores ondas do oceano, estão as chamadas ondas de Rossby – ou simplesmente ondas planetárias –, chamadas assim em homenagem ao cientista que as descreveu. Com milhares de quilômetros de comprimento e apenas alguns poucos centímetros de altura, elas levam meses para viajar de um continente a outro (da África à América, no caso do Atlântico Sul). Propagando-se apenas para oeste, transportam energia e calor ao longo dos oceanos, mantém as correntes oceânicas em diversos níveis de profundidade e influenciam a distribuição de nutrientes e taxas de fotossíntese. Influenciada tanto pela rotação quanto pela forma esférica do planeta, sua principal força geradora é o empilhamento de água pelo vento.

Há ainda diversos outros tipos de ondas nos oceanos, das menores às maiores, das influenciadas pela viscosidade da água às influenciadas por movimentos astronômicos e pela rotação da Terra. Todas elas são alvos de estudos teóricos e práticos, o que envolve muito desenvolvimento matemático e coleta e processamento de dados e simulações computacionais. Entretanto, mesmo com a vasta gama de estudos e de modelos existentes, muito ainda há de ser estudado para que os diversos tipos de ondas nos oceanos, assim como suas interações, sejam bem entendidos.

fig1Figura 1: os diversos tipos de ondas existentes nos oceanos em função de seus comprimentos e períodos; as elipses representam cada tipo de onda; a linha azul representa a quantidade de energia associada a cada tipo.

fig2Figura 2: exemplo de atuação de ondas longas aumentando o nível do mar na costa de Santos/SP, em outubro de 2016; tal aumento do nível do mar foi o que propiciou a invasão de ondas de gravidade de superfície costa adentro.

Créditos das imagens:

  1. <ftp://io.usp.br/los/IOF1224/aula_intro.pdf>

  2. <http://www.janelas.tv.br/camera-ao-vivo/sp/santos/ponta-da-praia/>

  3. <http://g1.globo.com/sp/santos-regiao/noticia/2016/10/defesa-civil-de-santos-alerta-para-risco-de-ressaca-no-fim-de-semana.html>

Sobre o autor

Centro de Hidrografia da Marinha

O Serviço Meteorológico Marinho brasileiro (SMM), executado pelo Centro de Hidrografia da Marinha, provê apoio ao navegante por meio da emissão de avisos de mau tempo, elaboração de cartas sinóticas e de boletins de previsão meteorológica para toda a METAREA V (área de responsabilidade marítima brasileira).

As atividades desenvolvidas pelo Serviço Meteorológico Marinho brasileiro são executadas em cumprimento a Convenção Internacional para Salvaguarda da Vida Humana no Mar (SOLAS 1974-1988, Ratificada pelo Brasil por meio do Decreto 92.610).

Adicionar Comentário

Clique aqui para postar seu comentário