ONDAS E MARÉS INTERNAS

Transcrição

1 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

2 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.

3 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'h 1 em queg é a gravidade reduzida eh 1 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.

4 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 Brunt-Väisälä Väisälä, 2 g σt N = ρ z o que dá períodos típicos da ordem dos minutos; o limite inferior, frequências mais baixas, é a frequência de inércia f = 2Ωsinφ 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.

5 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.

6 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.

7 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.

8 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.

9 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.