Os grandes disjuntores observados numa praia podem resultar de sistemas climáticos distantes a uma certa distância do oceano ininterrupto. Cinco fatores influenciam a formação de ondas de vento que irão se tornar ondulações oceânicas:

• Velocidade do vento ou força relativa à velocidade das ondas – o vento deve estar a mover-se mais rápido que a crista da onda (na direcção em que a crista da onda viaja) para a transferência de energia líquida do ar para a água; ventos mais fortes e prolongados criam ondas maiores
• A distância ininterrupta da água aberta sobre a qual o vento sopra sem mudança significativa de direcção (chamada fetch)
• Largura da superfície da água no fetch
• Duração do vento – o tempo durante o qual o vento soprou sobre o fetch
• Profundidade da água

Todos estes factores trabalham em conjunto para determinar o tamanho das ondas do vento:

• Altura da onda (da calha à crista)
• Comprimento da onda (da crista à crista)
• Período da onda (intervalo de tempo entre a chegada de cristas consecutivas num ponto estacionário)
• Direcção de propagação da onda

Um mar totalmente desenvolvido tem o tamanho máximo de onda teoricamente possível para um vento de uma força e fetch específico. Uma maior exposição a esse vento específico resultaria numa perda de energia igual à entrada de energia dando um estado estável, devido à dissipação de energia da viscosidade e quebra dos topos das ondas como “whitecaps”. Ondas em uma determinada área têm tipicamente uma gama de alturas. Para relatórios meteorológicos e para análise científica de estatísticas de ondas de vento, sua altura característica ao longo de um intervalo de tempo é normalmente expressa como altura significativa de onda. Este valor representa uma altura média do terço mais alto das ondas em um determinado período de tempo (geralmente escolhido em algum lugar no intervalo de 20 minutos a 12 horas), ou em um sistema específico de ondas ou tempestades. A altura significativa da onda é também o valor que um “observador treinado” (por exemplo, da tripulação de um navio) estimaria a partir da observação visual de um estado do mar. Dada a variabilidade da altura da onda, as maiores ondas individuais são provavelmente um pouco menos do dobro da altura significativa da onda.

Fontes de geração de ondas-ventoEditar

Ondas de vento são geradas pelo vento. Outros tipos de perturbações, como eventos sísmicos, também podem causar ondas de gravidade, mas não são ondas de vento, e geralmente não resultam em ondas de ondulação. A geração das ondas de vento é iniciada pelas perturbações do campo de vento cruzado na superfície da água.

No entanto, se se estabelece uma superfície de água plana (Escala Beaufort 0) e fluxos de vento cruzado abruptos na superfície da água, então a geração de ondas de vento de superfície pode ser explicada por dois mecanismos, que são iniciados por flutuações de pressão normais de ventos turbulentos turbulentos e fluxos de cisalhamento de vento paralelos.

Geração de ondas superficiais pelos ventosEditar

De “flutuações do vento”: A formação de ondas de vento é iniciada por uma distribuição aleatória da pressão normal que actua sobre a água a partir do vento. Por este mecanismo, proposto por O.M. Phillips em 1957, a superfície da água está inicialmente em repouso, e a geração da onda é iniciada por fluxos de vento turbulentos e depois por flutuações do vento, pressão normal agindo sobre a superfície da água. Devido a esta flutuação de pressão surgem tensões normais e tangenciais que geram o comportamento da onda na superfície da água.

As suposições deste mecanismo são as seguintes:

1. A água está originalmente em repouso;
2. A água é invisível;
3. A água é irrotacional;
4. A pressão normal para a superfície da água do vento turbulento é distribuída aleatoriamente; e
5. As correlações entre os movimentos do ar e da água são negligenciadas.

As suposições deste mecanismo são:

De um modo geral, estes mecanismos de formação de ondas ocorrem juntos na superfície do oceano, dando origem a ondas de vento que eventualmente se transformam em ondas totalmente desenvolvidas. Se supusermos uma superfície do mar muito plana (número Beaufort, 0), e o fluxo repentino de vento soprar de forma constante através dela, o processo físico de geração de ondas seria assim:

1. Fluxos de vento turbulentos formam flutuações aleatórias de pressão na superfície do mar. Pequenas ondas com alguns centímetros de comprimento de onda são geradas pelas flutuações de pressão (mecanismo Phillips).
2. O vento cruzado continua a agir na superfície do mar inicialmente flutuante. Então as ondas tornam-se maiores, e à medida que o fazem, as diferenças de pressão aumentam, e a instabilidade de cisalhamento resultante acelera exponencialmente o crescimento das ondas (mecanismo de Miles).
3. A interacção entre as ondas na superfície gera ondas mais longas (Hasselmann et al., 1973) e esta interacção transfere energia das ondas mais curtas geradas pelo mecanismo de Miles para aquelas que têm frequências ligeiramente mais baixas do que no pico da magnitudes da onda. Por fim, a velocidade da onda torna-se superior à do vento transversal (Pierson & Moskowitz).

• (Nota: A maioria das velocidades de onda calculadas a partir do comprimento de onda dividido pelo período são proporcionais à raiz quadrada do comprimento. Assim, exceto para o comprimento de onda mais curto, as ondas seguem a teoria das águas profundas descrita na próxima seção. A onda de 8,5 m de comprimento deve estar ou em águas rasas ou entre profundas e rasas.)