Porque é que as ondas do mar quebram?

O fenómeno de quebra das ondas do mar é estudado pela designada dinâmica de fluidos, uma subdisciplina da Física que estuda a ciência por detrás dos líquidos e gases.

Os cientistas concluíram que as ondas quebram quando a sua amplitude atinge um nível crítico que faz com que grandes quantidades de energia se transformem em energia cinética turbulenta – tal como uma bola que rola por uma encosta.

Por outras palavras, quando as vagas chegam a águas pouco profundas ou rasas – normalmente próximo da costa, elas aumentam em tamanho e as suas cristas comportam-se conforma a Lei da Gravidade.

Ou seja, as ondas quebram à medida que o fundo do mar se torna gradualmente menos profundo, à medida que se aproxima da costa.

A inclinação da onda – uma variável da Física das ondas – controla o efeito provocado pelo fundo do mar baseado no comprimento de um conjunto de vagas.

O comprimento de onda – em Inglês, “wavelength” – é a distância entre as cristas de duas ondas.

As vagas começam a quebrar quando o rácio altura de onda/comprimento de onda ultrapassa 1/7. Por exemplo: quando um comprimento de onda de 14 pés atinge uma altura de 2 pés, a onda quebra.

De um ponto de vista visual, isto significa que o perfil geral da onda se torna muito fino antes de quebrar no mar.

Ventos de Terra vs Ventos de Mar

Ventos vindos de terra podem segurar a vaga e desacelerá-la à medida que cresce e caminha em direcção à praia. Ventos que soprem do mar têm o efeito contrário, isto é, aceleram a quebra da onda.

Ainda assim, a topografia do fundo do oceano tem um impacto crítico na forma como a energia da onda se transforma em espuma.

À medida que as ondulação se aproxima da costa, a energia à frente da onda desacelera em virtude da fricção com os fundos pouco profundos.

Ao mesmo tempo, a energia por detrás da onda move-se a alta velocidade e é canalizada para cima, trepando as costas da vaga arqueada.

A onda quebra, normalmente em águas com uma profundidade 1.3 vezes superior à altura da onda.

Os Tipos de Onda

Há três categorias de rebentação de vagas: ondas mergulhantes (ou tubulares), ondas ascendentes, e ondas deslizantes.

Uma onda mergulhante forma-se quando o fundo do mar se acentua de forma abrupta com mudanças de profundidade abruptas. Podem ser ondas que formam tubos ou ondas que quebram todas por igual.

Uma onda ascendente é o resultado de ondulações de período longo que atingem zonas de costa com declives acentuados. O resultado é uma vaga com uma base rápida que não permite que crista evolua.

Por isso, muitas vezes nem quebra, e gera pouca espuma. Estas ondas parecem inofensivas, mas podem ser destruidoras em virtude do efeito de espraiamento (em Inglês, “backwash”) que está geralmente associado.

Uma onda deslizante produz-se quando o fundo do mar tem um declive suave. À medida que se aproximam da costa vai lentamente libertando energia, com a crista a quebrar gradualmente para baixo até que se tudo é apenas espuma.

Estas vagas demoram mais tempo a quebrar do que qualquer outra onda. Os surfistas costumam chamar-lhes “ondas moles.”