ONDAS E MARÉS INTERNAS

ONDAS E MARÉS INTERNAS
As ondas internas propagam-se na
interface de separação entre massas de
água com densidades diferentes. Uma
perturbação causada por um navio ou por
um submarino em movimento, é
suficiente para provocar estas ondas. As
marés, o vento e as correntes, em
conjunto com variações da profundidade
do
mar,
também
são
factores
responsáveis pela geração de ondas
internas.
ONDAS E MARÉS INTERNAS
As ondas internas propagam-se igualmente
através do movimento das cristas, em que a
água mais densa se aproxima da superfície e
das cavas, em que a água menos densa se
aproxima do fundo. Devido a este
movimento de sobe e desce dentro do mar,
partículas que estão a boiar à superfície, tais
como detritos orgânicos e manchas de
petróleo derramado pelos navios vão
convergir e acumular-se por cima das cavas
das ondas internas e vão-se afastar das
regiões sobre as cristas. Desta forma
consegue-se observar as ondas internas.
Estas figuras representam a propagação de
ondas internas na termoclina sazonal no
oceano costeiro.
ONDAS E MARÉS INTERNAS
As Ondas Internas ocorrem nas superfícies entre as camadas de diferentes
densidades no mar.
As ondas internas propagam-se com velocidades – velocidade de fase - que são muito
menores do que as velocidades a que se propagam as ondas de superfície
correspondentes ⇒ a velocidade de fase para ondas internas longas ou de águas
pouco profundas é dada por
C = g 'h1
em que g’ é a gravidade reduzida e h1 a profundidade da camada superior.
A velocidade das ondas internas é baixa e a sua amplitude pode ser grande.
O oceano real raramente é constituido por duas camadas ⇒ geralmente é
continuamente estratificado e as ondas internas ocorrem ao longo da coluna de água.
ONDAS E MARÉS INTERNAS
As ondas internas ocorrem numa gama de frequências em que o limite superior
(frequência mais alta) está relacionado com a estabilidade estática ⇒ este limite é a
frequência de BruntBrunt-Väisälä,
Väisälä
g ∂σ T
N2 = −
ρ ∂z
o que dá períodos típicos da ordem dos minutos;
• o limite inferior
inferior, frequências mais baixas, é a frequência de inércia
f = 2Ω sin φ
que normalmente dá períodos característicos da ordem das horas.
As ondas internas podem ser gerados por marés em interação com a plataforma
continental.
As ondas internas podem rebentar e, assim, podem ser importantes para a mistura e a
turbulência em águas profundas.
ONDAS E MARÉS INTERNAS
Seicha interna de 1ª ordem. O nodo no centro, onde a interface entre
camadas não tem movimento vertical e a água acima e abaixo do nodo
movem-se apenas horizontalmente, enquanto que a água nos extremos da
bacia se move verticalmente.
Seicha interna de segunda ordem. Os dois nodos, a 1/4 e 3/4 do
comprimento da bacia, onde a interface entre camadas não tem
movimento vertical e a água acima e abaixo do nodo movem-se
apenas horizontalmente, enquanto que a água nos extremos e no
centro da bacia se move na vertical.
ONDAS E MARÉS INTERNAS
Onda interna a propagar-se na interface entre duas camadas: as partículas amarelas a meio
da coluna de água movem-se apenas na vertical à medida que a onda passa; as particulas
rosa na superfície e no fundo movem-se apenas na horizontal à medida que a onda passa.
Em cada localização, as partículas na superfície e no fundo da coluna de água movem-se
sempre em sentidos opostos.
Zonas de convergência, onde as partículas de água se agrupam e zonas de divergência,
onde as partículas se afastam, seguem a onda. Zonas de convergência localizam-se sempre
onde a camada superficial de água é mais espessa enquanto zonas de divergência se
encontram onde as camadas superiores de água são menos espessas.
ONDAS E MARÉS INTERNAS
A observação das faixas de acumulação de detritos e de manchas de petróleo
permite detectar e localizar as ondas internas e seguir o seu movimento.
Grupo de ondas internas a propagar-se para o estuário do rio
Derwent, na Tasmânia (Austrália). O efeito das ondas é
visível pelas faixas lisas sobre a superfície, produzidas por
convergência sobre as cavas das ondas.
ONDAS E MARÉS INTERNAS
Outro efeito do movimento vertical das ondas internas é a alteração da rugosidade
da superfície do mar. Sobre uma crista a superfície do mar apresenta-se mais
rugosa e sobre uma cava a superfície do mar apresenta-se mais lisa. Estes padrões
de rugosidade são detectados através de imagens obtidas a partir de satélites.
Fotografia tirada a partir do space
shuttle mostrando ondas internas ao
largo da ilha de Hainan (sul da
China). Nesta fotografia pode-se
observar quatro grupos de ondas.
Fotografia tirada a partir do space
shuttle mostrando a refracção e
convergência
(aceleração
e
encurvamento) de ondas internas ao
largo da costa da Somália,
provavelmente devido a variações
da topografia do fundo.
Fotografia tirada a partir do space
shuttle mostrando ondas internas
geradas pela maré a passar através
do estreito de Gibraltar. A massa
terrestre na parte superior é
Espanha e a massa terrestre na parte
inferior é Marrocos.
ONDAS E MARÉS INTERNAS
Na atmosfera também existem ondas internas, que se propagam na região de
separação entre o ar mais denso junto à superfície da Terra e o ar menos denso,
que está por cima. No ar as consequências das ondas internas são mais
espectaculares do que no oceano pois moldam formas e padrões de nuvens com
aspectos muito curiosos.
Padrões de nuvens organizadas em bandas, gerados
por ondas internas. O ar sobe com a crista das ondas
e arrefece, produzindo a condensação do vapor de
água e a formação das nuvens e desce com a cava,
provocando o seu aquecimento e a evaporação da
água das nuvens. As cristas das ondas tornam-se
então visíveis sob a forma de faixas de nuvens com
a forma de novelos de algodão.
Padrão de nuvens particularmente espectacular,
produzido por uma onda interna em rebentação na
atmosfera, sobre a Floresta Negra, na Alemanha. A
rebentação ocorre porque a velocidade das
partículas sobre as cristas se torna superior à
velocidade de propagação das ondas.