Introduction to Oceanography

A maior parte das ondas discutidas na secção anterior referiam-se a ondas de águas profundas em mar aberto. Mas o que acontece quando estas ondas se movem em direcção à costa e encontram água rasa? Lembre-se que em águas profundas, a velocidade de uma onda depende do seu comprimento de onda, mas em águas rasas a velocidade da onda depende da profundidade (secção 10.1). Quando as ondas se aproximam da costa elas “tocam o fundo” a uma profundidade igual a metade do seu comprimento de onda; em outras palavras, quando a profundidade da água é igual à profundidade da base da onda (Figura 10.3.1). Neste ponto seu comportamento começará a ser influenciado pelo fundo.

Quando a onda toca o fundo, o atrito faz com que a onda diminua a velocidade. À medida que uma onda abranda, a que está por trás dela alcança o fundo, diminuindo assim o comprimento de onda. No entanto, a onda ainda contém a mesma quantidade de energia, assim, enquanto o comprimento de onda diminui, a altura da onda aumenta. Eventualmente, a altura da onda excede 1/7 do comprimento de onda, e a onda torna-se instável e forma um disjuntor. Muitas vezes os disjuntores começam a enrolar para a frente à medida que se quebram. Isto porque o fundo da onda começa a desacelerar antes do topo da onda, pois é a primeira parte a encontrar o fundo do mar. Assim, a crista da onda fica “à frente” do resto da onda, mas não tem água debaixo dela para a suportar (Figura 10.3.1).

Existem três tipos principais de quebra: derrame, mergulho e surto. Estes estão relacionados com a inclinação do fundo, e com a rapidez com que a onda irá abrandar e a sua energia irá dissipar-se.

• Os disjuntores se formam em praias suavemente inclinadas ou mais planas, onde a energia da onda é dissipada gradualmente. A onda aumenta lentamente de altura, depois lentamente colapsa sobre si mesma (Figura 10.3.2). Para os surfistas, estas ondas proporcionam uma viagem mais longa, mas são menos excitantes.

• Disjuntores de mergulho se formam em margens mais abruptas, onde há um súbito abrandamento da onda e a onda fica mais alta muito rapidamente. A crista ultrapassa o resto da onda, enrola para a frente e quebra com uma súbita perda de energia (Figura 10.3.3). Estas são as ondas “pipeline” que os surfistas procuram.

• Quebradores de onda se formam nas linhas costeiras mais íngremes. A energia das ondas é comprimida muito subitamente na linha de costa, e a onda quebra-se directamente na praia (Figura 10.3.4). Estas ondas dão uma onda muito curta (e potencialmente dolorosa) para os surfistas apreciarem.

Refração da onda

Bem pode ser gerado em qualquer lugar do oceano e, portanto, pode chegar a uma praia de quase qualquer direção. Mas se você já esteve na costa, você provavelmente já notou que as ondas geralmente se aproximam da costa de alguma forma paralela à costa. Isto é devido à refracção das ondas. Se uma frente de onda se aproxima da costa num ângulo, o fim da frente de onda mais próximo da costa irá tocar no fundo antes do resto da onda. Isto fará com que essa parte mais rasa da onda abrande primeiro, enquanto o resto da onda que ainda está em águas mais profundas continuará na sua velocidade regular. À medida que mais e mais frente da onda encontra água rasa e abranda, a fonte da onda se refracta e as ondas tendem a alinhar-se quase paralelamente à linha da costa (elas são refractadas em direcção à região de velocidade mais lenta). Como veremos na secção 13.2, o facto de as ondas não chegarem perfeitamente paralelas à praia provoca correntes de longo curso e transporte de longo curso que correm paralelamente à costa.

Refracção também pode explicar porque as ondas tendem a ser maiores fora dos pontos e cabeceiras, e menores nas baías. Uma frente de onda que se aproxima da costa vai tocar o fundo do ponto antes de tocar o fundo de uma baía. Mais uma vez, a parte mais rasa da frente de onda irá abrandar, e fará com que o resto da frente de onda se refraia em direcção à região mais lenta (o ponto). Agora toda a energia inicial da onda está concentrada numa área relativamente pequena fora do ponto, criando ondas grandes e de alta energia (Figura 10.3.6). Na baía, a refração fez com que as frentes de onda se refratassem umas das outras, dispersando a energia da onda e levando a águas mais calmas e ondas menores. Isto torna as ondas grandes de um “point break” ideal para o surf, enquanto a água é mais calma numa baía, que é onde as pessoas lançariam um barco. Esta diferença na energia das ondas também explica porque há erosão da rede nos pontos, enquanto areia e sedimentos se depositam nas baías (ver secção 13.3).