Ondas - UAlg
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NÍVEL MÉDIO DO MAR Diagrama triangular Ondas Parâmetros da Onda Tipos de Ondas Tipos de Ondas Ondas Capilares - L < 1,7 cm - tensão superficial dominante Ondas Gravíticas - L > 1,7 cm - gravidade dominante Ondas Superficiais propagam-se na interface de dois meios distintos Ondas Internas propagam-se na interface de duas massas de água diferente Ondas Progressivas a energia propaga-se através ou à superfície do meio nodos móveis Ondas Estacionárias pode-se considerar como a soma de 2 ondas progressivas que se deslocam-se em direcções oposto nodos fixas Formação das ondas Modelo de Jeffreys + Vaga (Sea) Campos de ondas - Ondas geradas localmente - Períodos curtos (L pequeno) - Declividade elevada - elevada variabilidade (devido à variabilidade na intensidade e direcção do vento) + Ondulação (swell) - Ondas geradas longe - Períodos longos (L grande) - baixa declividade - pequena variabilidade (devido à interferências onda / onda) “Fetch” (Pista) – Distância, no oceano, em que a superfície marinha é actuada, sem obstáculos, pelo vento Campos de ondas Campos de ondas Mar Completamente Desenvolvido A energia das ondas é dissipada à mesma razão que a recebe do vento Consiste numa gama de ondas diferentes, isto é, num Campo de Ondas Espectro energético das ondas em Mar Completamente Desenvolvido Movimentos orbitais Águas profundas (deep waters) Águas intermédias e pouco profundas (intermediate and shallow waters) Movimentos orbitais Deriva da Onda (wave drift) Movimentos orbitais Ondas Internas Teorias das Ondas Onda de Airy Onda de Stokes Onda Cnoidal outras teorias Aplicabilidade das teorias das Ondas Onda de Airy Apenas transfere a perturbação Transfere energia mas não matéria Propaga-se sem distorção significativa da forma Propaga-se a velocidade constante A onde de Airy é conservativa Equações de Airy Equações de Airy Comprimento de onda (L) Expressão geral Águas Profundas (d > L/2) Águas Pouco Profundas (d < L/20) Equações de Airy Celeridade de onda (c) Expressão geral Águas Profundas (d > L/2) Águas Pouco Profundas (d < L/20) As ondas registadas pelos ondógrafos • Interacções entre a vaga e a ondulação • Interacções entre diferentes trens de ondas • Interacções entre ondas e correntes • Interacções entre ondas gravíticas e infra-gravíticas Grupos de Ondas Interacção de 2 trens de ondas com o mesmo H e L ligeiramente diferente adição Grupo de Ondas subtracção Energia e Potência da Onda (Airy) Energia da onda (E) por unidade de área da onda Joules / m 2 A energia (E) está contida no grupo de ondas e propaga-se à velocidade de grupo (cg) Potência da onda (P) W / m Corresponde ao fluxo de energia, ou seja, à razão de transferência de energia por unidade de comprimento da crista da onda Aproximação à costa A energia é transportada pelos grupos de ondas Mas a razão de transferência de energia precisa de se manter constante pelo que a altura da onda aumenta à medida que a velocidade diminui Aproximação à costa A velocidade da onda (c) vai diminuindo A altura da onda (H) vai aumentando L L d d Águas Profundas d > L/2 Águas Pouco Profundas d < L/20 Onda Significativa Como caracterizar a altura da onda (H) ? e o comprimento (L) e o período (T) Onda significativa: Média da terça parte das ondas mais altas que ocorrem num determinado período Onda Significativa Onda significativa: Média da terça parte das ondas mais altas Energia Média da Onda Aproveitamento da energia das ondas Ilha de Islay, Escócia Esquema de um “duck” © JAD 2010 6747 “Dam-Atoll”, da Lockeed Corporation Jericoacoara, CE, Brasil Seichas Ondas estacionárias que podem ocorrer em bacias portuárias, lagos, baías e estuários Pode ser considerada como a soma de duas ondas progressivas iguais que se propagam em direcções opostas Leixões, Portugal Seichas Em bacias confinadas Comprimento da bacia (l) Metade do comprimento da seicha (L/2) Período de oscilação (ou de ressonância) T = 2l gd Leixões, Portugal Seichas Em bacias semi-confinadas Comprimento da bacia (l) Comprimento da seicha (L) Período de oscilação (ou de ressonância) T = 4l gd Leixões, Portugal Tsunamis Provocado por qualquer modificação brusca do fundo marinho A esmagadora maioria tem altura muito pequena Banda Aceh São raros os tsunamis de grande altura Antes mas têm elevado poder destruidor ... Todas as costas mundiais têm risco tsunamico Depois Tsunamis 11km 213km 23km 50m d 4000m 50m L c (m) (km) (km/h) 4000 2000 200 50 10 213 151 48 23 11 713 504 159 79 36 Lituya Bay Tsunamis O maior tsunami de que há notícia em tempos históricos ocorreu em Lityua Bay, no Alaska 9 de Julho de 1958 Não foi um tsunami verdadeiro; foi um splash Foi provocado por um grande deslizamento, induzido por um sismo Na vertente oposta à do deslizamento a rebentação (run-up) do tsunami fez com que a água chegasse à cota de 525 m. Lituya Bay Lityua Bay, no Alaska 9 de Julho de 1958 Canárias meteoro J. Alveirinho Dias CIMA - Centro de Investigação Marinha e Ambiental CNPq – Pesquisador Visitante e-mail: [email protected] web page: w3.ualg.pt/~jdias
