Caracterização da Agitação Marítima ao Largo da Baía de Maputo

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Edison Santarém Bentes
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1 UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE Faculdade de Engenharia Cláudia Brunilde Guiloviça Maputo, 11 de Maio de 2012

2 Conteúdos: 1. Introdução; 1.1. Objectivos; 1.2. Metodologia; 2. Estado da Arte; 2.1. Fontes de Informação; 2.2. Descrição da Ondulação a Curto Prazo; 2.3. Descrição da Ondulação a Longo Prazo; 3. Descrição da Área em Estudo; 2

3 Conteúdos (cont.): 4. Largo da Baía de Maputo; 4.1. Fontes de Informação; 4.2. Análise do Clima Médio; 4.3. Análise do Clima Extremo; 5. Conclusões; 6. Futuras Linhas de Trabalho. 3

4 1. Introdução A Baía de Maputo é de extrema importância para a economia de Moçambique, por ser palco de actividades portuárias e lúdico-turísticas, possuindo, deste modo, estruturas marítimas para estes fins. O correcto dimensionamento e manutenção deste tipo de estruturas depende, fundamentalmente, do bom conhecimento das condições de agitação marítima incidentes sobre as mesmas. 4

5 1.1. Objectivos Geral Caracterizar o clima de agitação marítima ao largo da Baía de Maputo, de acordo com os dados de agitação marítima disponíveis. Específicos Efectuar revisão bibliográfica sobre a caracterização da agitação marítima; Identificar dados de agitação e hidrodinâmica marítima disponíveis para a região em estudo; Caracterizar o clima médio; Caracterizar o clima extremo. 5

6 1.2. Metodologia Análise de bibliografia sobre a caracterização da agitação marítima e de estudos e projectos implementados em Maputo; Levantamento de fontes de dados de agitação marítima para a Baía de Maputo; Análise de dados de agitação procedentes do modelo numérico NWW3 (período de 1998 à 2010), que compreendeu o estudo dos climas médio e extremo; Análise crítica e conclusiva dos resultados obtidos na pesquisa. 6

realizadas por barcos que circulam de forma sistemática nos diferentes

7 2. Estado da Arte 2.1. Fontes de Informação Dados Instrumentais Dados Visuais As observações são realizadas por barcos que circulam de forma sistemática nos diferentes mares do mundo. Dados Provenientes de Modelos Numéricos As ondulações são reproduzidas a partir de informação metereológica. 7

8 2.2. Descrição da Ondulação a Curto Prazo Descrição Estatística Permite que a ondulação seja caracterizada por um único valor de altura de onda (H i ) e período (T i ). Parâmetros representativos: H s ou H 1/3, H rms, H max, T z. 8

2.2. Descrição da Ondulação a Curto Prazo (cont.) 2.2.2. Descrição Espectral Permite decompôr a

9 2.2. Descrição da Ondulação a Curto Prazo (cont.) Descrição Espectral Permite decompôr a ondulação num n de ondas regulares ou de frequência conhecida. Parâmetros representativos: H m0, T p. 9

10 2.3. Descrição da Ondulação a Longo Prazo Clima Médio Clima de ondulação Probabilidade de ocorrência de um valor do parâmetro no registo. Rosas de ondulação Distribuição direccional das alturas de onda. Tabelas de contingência Relações entre alturas de onda e períodos. 10

11 2.3. Descrição da Ondulação a Longo Prazo (cont.) Clima Extremo Sucesso Extremo Critérios para definir ondas como temporais: Os eventos extremos devem ser independentes e corresponder a situações climatológicas similares; O clima de ondulação da área não deve ser afectado por tendências devido às mudanças de clima. Aproximações para definição do sucesso H s como temporal: Máximo anual; Altura mínima do temporal. 11

12 2.3. Descrição da Ondulação a Longo Prazo (cont.) Sucesso Extremo 12

13 2.3. Descrição da Ondulação a Longo Prazo (cont.) Funções de Distribuição de Probabilidade (FDP s) Servem para representar os dados, consoante a que melhor se ajuste a série de dados seleccionados. 13

14 2.3. Descrição da Ondulação a Longo Prazo (cont.) Métodos de Ajuste das FDP s Consistem em 3 aproximações para determinar os valores dos parâmetros A, B e C. - Método dos Momentos Amostrais; - Método da Máxima Verosimilhança; - Método Gráfico (mínimos quadrados). 14

3. Descrição da Área em Estudo Clima: Possui uma estação seca e fria (de Abril à Setembro) e outra quente e chuvosa (de Outubro à Março). População:1.766.823hab(INE,2007).

15 3. Descrição da Área em Estudo Clima: Possui uma estação seca e fria (de Abril à Setembro) e outra quente e chuvosa (de Outubro à Março). População: hab(INE,2007). Infra-estruturas existentes: Estação de Ferryboat Maputo-Catembe, Porto de Maputo, Clube Naval de Maputo. Entidades ligadas à Área Marítima: INAHINA, INAMAR, IMAF, MPDC, CFM, Conselhos Munincipais das Cidades de Maputo e Matola. 15

16 4. Largo da Baía de Maputo 4.1. Fontes de Informação Dados instrumentais: Projecto ARGOS (Inhambane e Pemba); Porto de Durban. Dados visuais: Farol próximo à Ilha de Moçambique; Dados provenientes de modelos numéricos: ERA-40 (reanálise global das condições atmosféricas e oceanográficas, incluindo condições de agitação de ); NWW3 (com uma resolução de 1.25 x1.0, fornece dados globais de ondas de , resultantes de retro-análise). 16

17 4.1. Fontes de Informação (cont.) Modelo NWW3 Parâmetros de entrada: - Ventos do GDAS; - Concentrações de gelo; - Temperaturas da superfície do mar do GDAS; Parâmetros de saída: - Mapas de H s, T p e velocidade do vento; - Ficheiros Grib com parâmetros médios de onda; - Dados espectrais (ambientais e espectro completo bi-dimensional); - Boletins espectrais; Validação do modelo: - Foi feita usando dados de bóias e satélites. 17

18 4.1. Fontes de Informação (cont.) Coordenadas: (28.75 ; -26 ). 18

19 Hs (m) 4.2. Análise do Clima Médio Análise Geral dos Dados da Amostra H s méd =2.47m; H s máx =7.07m; T p méd =10.3s; T p máx 19.5s; D méd = ,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Medias mensais de Hs Med. maximos mensais de Hs 19

20 4.2. Análise do Clima Médio - Clima de ondulação Hs (m) 20

21 Clima de Ondulação (cont.) 21

22 Rosas de Ondulação 22

23 Tabelas de Contingência 23

24 4.3. Análise do Clima Extremo Série de Máximos Independentes (Programa AnaTorBo) Parâmetros de entrada: - H slimite = 4m; - Δt máximo sem dados = 6h; - Δt máximo abaixo da H slimite = 6h; - Duração mínima do temporal = 6h; - Δt mínimo entre temporais = 7 dias. Parâmetros de saída: - N de temporais = 183; - Duração média dos temporais = dias; - N de máximos independentes =

25 No. de Temporais Série de Máximos Independentes (Cont.) Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Meses 25

26 Ajustes às FDP s (Programa Stones)... Parâmetros de entrada: - N de dados da série de temporais = 183; - Duração do registo = 13anos; - H slimite = 4m; - Máximos independentes extraídos dos temporais. 26

27 Ajustes às FDP s (Programa Stones) Parâmetros de saída: 27

28 Ajustes às FDP s (cont.) 28

29 5. Conclusões Há carência de informação (dados instrumentais e visuais) sobre a agitação marítima na Baía de Maputo e ao largo da Baía de Maputo; Existem duas estações para o clima de agitação da região: Verão (de Outubro à Março) que é menos energético com predominância de ondas do Este-Sudeste e Sul-Sudoeste; Inverno (de Abril à Setembro) que é mais energético, havendo maior ocorrência de temporais, com predominância de ondas do Sul-Sudoeste; Há maior ocorrência de ondas de H s entre 1.5 e 3m (75%) e T p entre 8 e 14s (73%); As FDP s de Gumbel e Weibull são as que apresentam melhores ajustes para a região em estudo. 29

30 6. Futuras Linhas de Trabalho Tendo em conta que o estudo foi realizado para um ponto em águas profundas e usando dados de um modelo numérico genérico, julga-se necessária: Implantação de um sistema de medição, leitura e registo de dados de agitação marítima; Recolha e análise de dados de ondulação de outras fontes de informação, para a comparação e validação dos resultados obtidos neste trabalho; Propagação das ondulações verificadas no ponto de análise para a costa. 30

31 AGRADECIMENTOS 31

32 GRACIES PER L ATENCIÓ! 32

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