Ondas perigosas podem atingir quatro vezes mais do que pensávamos: WebCuriosos

O oceano aberto pode ficar feroz e selvagem.

Lá, levados ao frenesi, as ondas e os vales do oceano podem criar paredes de água que superam nossos insignificantes navios marítimos e colocam em perigo os humanos corajosos o suficiente para se aventurarem no mar.

Agora, uma nova investigação experimental revela que há muito mais nestas ondas monstruosas do que imaginávamos: podem ser muito maiores do que pensávamos ser possível.

A nossa nova compreensão do tamanho e da complexidade das ondas oceânicas sugere que elas podem ser até quatro vezes maiores do que pensávamos. Isto finalmente revela como as chamadas ondas 'traiçoeiras' podem atingir as alturas destrutivas e imponentes dos arranha-céus. registrado ao longo da história.

É uma descoberta que realmente desperta a imaginação – mas também tem muitas aplicações práticas, desde modelagem meteorológica e climática até engenharia e projeto de estruturas offshore, de acordo com uma equipe liderada pelo engenheiro Mark McAllister, da Universidade de Oxford.

“Esta é a primeira vez que conseguimos medir a altura das ondas com uma resolução espacial tão alta em uma área tão grande,” explica o engenheiro Ross Calvert da Universidade de Edimburgo, “dando-nos uma compreensão muito mais detalhada do complexo comportamento de quebra das ondas”.

As especificidades da formação e evolução das ondas são geralmente simplificadas para descrições em apenas duas dimensões, movendo-se para cima e para baixo, para frente e para trás. Mas o mundo não é plano e, como qualquer surfista sabe, as ondas do oceano também rolam ao longo de uma terceira dimensão.

No mundo real, porém, podemos observar o modo como as ondas se comportam. A partir disso, sabemos que as ondas viajantes ganham altura com a distância, quebrando quando atingem a distância máxima. É quando a espuma branca aparece no topo; quando isso acontece, a onda se curva e entra em colapso.

Este é o tipo de onda que normalmente vemos na praia. Mas as ondas em mar aberto são diferentes.

“O tipo de onda que estudamos ocorre em águas abertas e surge quando ondas vindas de múltiplas direções se juntam”, diz o engenheiro Ton van den Bremer da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda.

“Quando essas ondas com alta propagação direcional convergem, a água é empurrada para cima, formando uma onda parcialmente estacionária. Um exemplo disso é conhecido como onda cruzada.”

As chamadas ondas traiçoeiras são aquelas que atingem alturas de cair o queixo, como a famosa onda de Draupner que atingiu 26 metros (85 pés), ou uma onda medindo uma relatou 42,7 metros no Mar da Tasmânia. Essas ondas são o resultado de múltiplas ondas viajando em diferentes direções e encontrando-se em um ponto central.

Esta multidirecionalidade pode acontecer onde dois mares ou correntes se encontram, ou quando os ventos mudam repentinamente de direção. E quanto maior a diferença entre as direções das ondas – conhecida como propagação direcional – mais alta a onda pode se tornar.

Os pesquisadores usaram um laboratório especial projetado para estudar o comportamento das ondas no mundo real, o Centro de pesquisa de energia oceânica FloWave em Edimburgo. Consiste numa bacia circular com 25 metros de diâmetro – metade do comprimento de uma piscina olímpica – na qual podem ser geradas múltiplas ondas em múltiplas direcções ao mesmo tempo.

Foi no FloWave que os investigadores replicaram a onda de Draupner, sobre a qual publicaram em 2019. Agora, usaram dados da piscina para estudar as ondas oceânicas em três dimensões, dando uma nova visão sobre como surgem estes monstros marinhos. E descobriram algo fascinante sobre as ondas rebeldes: a sua altura não se limita à altura em que rebentam.

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“Depois que uma onda convencional quebra, ela forma uma capa branca e não há caminho de volta”, van den Bremer diz. “Mas quando uma onda com alta propagação direcional quebra, ela pode continuar crescendo.”

Essas ondas, descobriram os pesquisadores, podem atingir o dobro da altura em que estavam quando começaram a quebrar, que já era o dobro da altura em que as ondas convencionais quebram. Isto significa que podem ser quatro vezes mais altos que o limite teórico anterior.

Estruturas offshore, como turbinas, são frequentemente projetadas com base em uma compreensão bidimensional do comportamento das ondas. Ter uma visão mais completa de sua complexidade permitirá aos engenheiros projetar estruturas mais robustas, capazes de resistir aos golpes a que serão submetidas pelo mar bravio.

A pesquisa foi publicada em Comunicações da Natureza.