METEOROLOGIA TEORIA DAS MARÉS

Transcrição

1 CAPÍTULO 9 METEOROLOGIA Marés. Vinicius Oliveira TEORIA DAS MARÉS As marés são os movimentos regulares de subida e descida do nível do mar que se repetem normalmente duas vezes por dia (marés semidiurnas). As oscilações se devem à atração da LUA durante o seu movimento ao redor da TERRA, em menor medida a atração do SOL e também à força centrífuga do sistema LUA-TERRA. 1

2 TEORIA DAS MARÉS Terra gira cada dia em torno de seu eixo, de Oeste para Leste, completando uma rotação a cada 23h54min, o ponto da superfície da Terra que fica na direção da Lua muda e, teoricamente, cada ponto na Terra apresentaria duas preamares (PM) e duas baixa mares (BM) no período de 24 horas. TEORIA DAS MARÉS Devido ao fato de 1 dia lunar ter aproximadamente 24h 50m, em oposição ao dia solar de 23h56min, as marés não ocorrem todos os dias à mesma hora num mesmo local. 2

3 TEORIA DAS MARÉS Considerando o sistema Terra-Sol-Lua, temos 4 possibilidades de configuração: 2 configurações de alinhamentos (maré de sizígia / maré viva): Lua-Terra-Sol (Lua cheia) Terra-Lua-Sol (Lua nova) TEORIA DAS MARÉS Considerando o sistema Terra-Sol-Lua, temos 4 possibilidades de configuração: 2 configurações de quadratura (maré de quadratura / maré morta): Lua 90 o com Sol (quarto crescente) Lua 90 o com Sol (quarto minguante) 3

4 TEORIA DAS MARÉS As forças de atração da Lua e do Sol se somam duas vezes em cada lunação (intervalo de tempo entre duas conjunções ou oposições da Lua, cujo valor, em dias médios, é 29,530588dias), por ocasião da Lua Nova e da Lua Cheia, produzindo marés de sizígia, com prea-mares (PM) muito altas e baixa-mares (BM) muito baixas. TEORIA DAS MARÉS As forças de atração do Sol e da Lua se opõem duas vezes em cada lunação, por ocasião do quarto crescente e quarto minguante da Lua, produzindo marés de quadratura, com preamares mais baixas e baixa mares mais altas. 4

5 TEORIA DAS MARÉS ELEMENTOS DA MARÉ Se, em um dado local, for observada a oscilação rítmica do nível das águas, durante um certo tempo, verifica-se que: O nível sobe durante algum tempo, período denominado de enchente ; Atinge um nível máximo denominado preamar ; 5

6 ELEMENTOS DA MARÉ Fica um certo tempo estacionado, período denominado de estofo de enchente ; Baixa durante um certo tempo, período da vazante ; ELEMENTOS DA MARÉ Fica estacionado algum tempo, novamente chamado de estofo, só que agora denominado estofo de vazante ; e Recomeça a subir, iniciando a repetição do movimento de enchente. 6

7 ELEMENTOS DA MARÉ Nível de Referência das Marés é o Nível de Redução (RN), referência para a medida das profundidades nas cartas náuticas e ao mesmo tempo referência para as medidas das alturas das marés. Nível Médio (NM) da maré é o nível médio do mar entre a preamar e a baixamar, valor entorno do qual a maré oscila. NM é constante para um local. 7

8 Amplitude é a diferença de altura entre os instantes da Preamar e Baixa-mar. Semi-amplitude é metade da amplitude, seu valor consta do cabeçalho de cada porto nas Tábuas das Marés. - Sua importância consiste em indicar a oscilação da maré em determinado porto com a simples multiplicação por 2. TEORIA DAS MARÉS 8

9 PREAMAR (PM): Maior altura que alcançam as águas em uma oscilação; igual a h PM e acontece nos instantes. BAIXA-MAR (BM): Menor altura que alcançam as águas em uma oscilação; igual a h BM e ocorre no instante. AMPLITUDE DA MARÉ: Distância vertical entre uma PM e uma BM consecutivas. NÍVEL MÉDIO (NM): Valor médio em torno do qual a maré oscila. ENCHENTE: Intervalo de tempo durante o qual o nível do mar se eleva. VAZANTE: Intervalo de tempo durante o qual o nível do mar baixa. ESTOFO DA MARÉ: Período durante o qual o nível do mar fica praticamente estacionado. 9

10 CICLO DA MARÉ: Período de tempo entre uma PM e a BM que se segue. ALTURA DA MARÉ: Distância vertical entre o nível do mar em um determinado instante e o nível de redução (plano de referência que constitui a origem de contagem das profundidades e das alturas da maré). Planos de Referências Nível de Redução (NR): nível a que são referidas as alturas das marés e as sondagens (profundidades representadas nas cartas náuticas). O Nível de Redução normalmente corresponde ao nível médio das baixa mares de sizígia (MLWS) nas cartas náuticas brasileiras. É um nível abaixo do qual o mar não desce senão raramente. 10

11 Planos de Referências Nível Médio do Mar (NM): altura média da superfície do mar em todos os estágios de oscilação da maré, observados em um longo período de tempo (maior que 18.6 anos). O Nível Médio é normalmente adotado como plano de referência para a medida das altitudes. NM (MTL ou MEAN TIDE LEVEL ): valor médio de um certo número de PM e BM. MHWS ( MEAN HIGH WATER SPRINGS ): média das PM de sizígia ou altura da PM média de sizígia. MHWN ( MEAN HIGH WATER NEAPS ) média das PM de quadratura ou altura da PM média de quadratura. MHW ( MEAN HIGH WATER ) Média das PM ou altura da PM média. 11

12 MLWN ( MEAN LOW WATER NEAPS ) média das BM de quadratura ou altura da BM média de quadratura. MLW ( MEAN LOW WATER ) média das baixa mares ou altura da BM média. MLWS ( MEAN LOW WATER SPRINGS ) média das BM de sizígia ou altura da BM média de sizígia. PREVISÃO DAS MARÉS Para o navegante o conhecimento da maré e das correntes de maré é importante porque lhe permitirá decidir sobre: Possibilidade de passar em locais de pouco fundo; Datas, horários e velocidades convenientes para navegar nestes locais; Rumos na superfície para obter os rumos no fundo desejados; 12

13 PREVISÃO DAS MARÉS Escolha do bordo de atracação, tipo de amarração e folgas adequadas das espias; e Necessidade de parar motores e máquinas refrigeradas à água salgada, em determinados períodos, para evitar que as tomadas d água, por ficarem no fundo do casco, aspirem lama ou areia. PREVISÃO DAS MARÉS 13

14 TÁBUAS DAS MARÉS As Tábuas das Marés constituem uma publicação editada anualmente pela DHN, contendo a previsão para os 47 principais portos, terminais, barras, ilhas oceânicas e fundeadouros brasileiros, relacionados do Norte para o Sul, e oito portos estrangeiros da América Latina. TÁBUAS DAS MARÉS 14

15 Calcule o período possível para um navio demandar o porto de SUAPE, no dia 20/05/2014. Considere os seguintes elementos: PM=1100h, BM=0500/1700h, calado=5m, altura do NM=1,5, profundidade mínima da carta=6m, leitura mínima do eco=3,5m.? 15

16 DETERMINAÇÃO DA ALTURA DA MARÉ EM UM INSTANTE QUALQUER A Tabela I tem como elementos de entrada a duração da maré (enchente ou vazante) e o intervalo de tempo entre o instante considerado e a preamar ou baixa mar mais próxima. A sua saída, denominada centésimo, é um dos elementos de entrada para a Tabela II, onde o segundo elemento de entrada será a amplitude da maré em questão. A saída da Tabela II é a correção a ser aplicada à altura da baixa mar ou preamar considerada, que permitirá conhecer a altura da maré no instante desejado. Embora as Tábuas das Marés sejam anuais, as Tabelas I e II são permanentes e podem ser utilizadas em qualquer dia de qualquer ano. 16

17 Nos portos onde a curva da maré não é sinusoidal obtém-se resultado apenas aproximado. Os navegantes, portanto, deverão tomar certa precaução, dando margem de segurança igual a 10% da amplitude. Na costa do Brasil, as Tabelas Só devem ser usadas nos portos de Vitória (ES) para o Norte, onde a maré é predominantemente semidiurna. 17

18 Qual a altura da maré prevista no fundeadouro de Salinópolis, no dia 08/03/93, às 1000P? Maré prevista para Salinópolis BM ,1m PM ,6m BM ,0m PM ,6m 18

19 Para entrar na Tabela I: Duração da vazante: 06h26m ± 06h20m Intervalo de tempo (entre a PM de 0732 e 1000) 02 h28m ± 02 h30m 19

20 Dado de saída da Tabela I: 34 (fração da amplitude) Para entrar na tabela II: Amplitude da maré no ciclo considerado: 5.6m ± 6m Fração da amplitude (dada pela Tabela I): 34 Dado de saída da Tabela II: 2,0m (correção da altura) Altura da maré em Salinópolis, dia 08/3/93, às 10:00 horas: 5,6 2,0 = 3,6 metros. 20

21 Dado de saída da Tabela II: 2,0m (correção da altura) Altura da maré em Salinópolis, dia 08/3/93, às 10:00 horas: 5,6 2,0 = 3,6 metros. 21