Um pesquisador Skoltech desenvolveu um modelo teórico de formação de ondas em estreitos e canais que leva em conta os efeitos não lineares na presença de um litoral. Esta pesquisa pode melhorar a previsão de ondas, tornando as viagens marítimas mais seguras e protegendo a infraestrutura da costa. O artigo foi publicado na revista Ocean Dynamics .

Prever o clima de superfície no mar sempre foi uma tarefa desafiadora com grandes riscos; por exemplo, mais de 4, 000 pessoas morreram devido ao mar agitado durante a Operação Overlord na Normandia em junho de 1944, uma incursão aliada onde a má previsão alterou o curso da operação de forma bastante significativa. Modelos de previsão de ondas atuais usados, por exemplo, pela NOAA nos EUA, são imperfeitos, mas eles têm muitos parâmetros ajustáveis ​​para garantir uma previsão razoavelmente boa.

Contudo, como Andrei Pushkarev, O cientista pesquisador sênior do Skoltech and Lebedev Physical Institute da Academia Russa de Ciências observa em seu artigo:litorais complicam a situação:ele escreve que, "a previsão das ondas no Canal da Mancha hoje em dia ainda é quase tão difícil quanto era em 1944." Sua pesquisa sugere que o comportamento das ondas em canais ou estreitos será significativamente diferente daquele em mar aberto.

"As linhas costeiras criam não homogeneidade - um gradiente da distribuição da energia das ondas entre seu valor zero no limite e o valor diferente de zero no mar. Este gradiente inicia a advecção da onda, e sua interação mútua com a interação de ondas não lineares cria efeitos peculiares de geração de ondas ortogonais ao vento, "Pushkarev diz.

As condições específicas dos canais permitem uma solução precisa da equação de Hasselmann que descreve o comportamento das ondas, o único modelo atual aproxima-se porque ainda é impossível resolver com computadores modernos. A modelagem teórica de Pushkarev da formação de ondas em um estreito semelhante ao Canal da Mancha mostrou que o desenvolvimento da turbulência não correspondia às previsões dos modelos convencionais, como a estrutura da turbulência foi significativamente diferente devido às interações não lineares e advecção da onda. Uma vez que o fenômeno que os pesquisadores observaram tem algumas semelhanças com a radiação laser, eles o chamam de amplificador de onda oceânica não linear, ou NOWA.

“As margens estreitas desempenham o papel de espelhos semirrefletivos para as ondas geradas, o que torna a situação semelhante aos lasers convencionais, com a mídia de ondas não lineares desempenhando o papel de ressonador ativo, em certo sentido, semelhante aos lasers convencionais. A potência da radiação excitada ortogonalmente ao vento aumenta significativamente com o crescimento do coeficiente de reflexão das fronteiras estreitas. Num sentido, estamos lidando com algum tipo de laser não linear, "Notas Pushkarev.

"Este modelo, explorando a versão exata da Equação de Hasselmann, mostra que os modelos operacionais existentes de previsão do tempo das ondas perdem o efeito descrito, considerando-o um artefato numérico, " ele adiciona.

O pesquisador afirma que esse efeito semelhante ao do laser de geração de ondas ortogonalmente ao vento pode ser observado não só em estreitos, mas também em mar aberto com ventos não homogêneos específicos, onde os pontos de viragem do vento espacial criam condições semelhantes às observadas na presença de costas.

A nova pesquisa é promissora para explicar a natureza dos seiches, ondas estacionárias peculiares em corpos d'água semifechados que representam um grande problema para os navios nos portos. Mas também sugere que uma descrição correta da turbulência na presença de linhas costeiras permitirá ondas traiçoeiras, ondas de superfície aparentemente imprevisíveis que são extremamente perigosas até mesmo para grandes embarcações.