Crédito:Ronnie Robertson / Wikimedia Commons, CC BY-SA
A semana passada pode ter sido a primeira vez que você ouviu falar de "ondas internas" - o fenômeno suspeito de causar o trágico naufrágio do submarino indonésio KRI Nanggala na semana anterior, resultando na morte de 53 membros da tripulação.
Portanto, pode surpreendê-lo saber que, sem dúvida, já encontrou ondas internas antes. Eles existem ao nosso redor na atmosfera e no oceano, embora sejam geralmente invisíveis. Se você já esteve em um avião passando por turbulência, você sentiu seus efeitos.
Ondas internas são geradas quando um vento forte passa por uma colina íngreme. O ar é elevado e sobre a colina contra a força da gravidade, e então acelera para baixo do outro lado quando a gravidade assume o controle. Este movimento para cima e para baixo dá início a uma oscilação a favor do vento da colina. O movimento oscilante é uma onda interna.
Você pode visualizar isso mais facilmente imaginando uma bola saltitante rolando de um degrau em um piso plano. Se você rolar rápido o suficiente, a bola voa na crista do degrau e acelera para baixo sob a gravidade. Quando a bola atinge o solo, ela começa a quicar com um comprimento de salto (ou comprimento de onda) que depende de quão rápido você a rolou.
Sem surpresa, ondas atmosféricas internas são mais freqüentemente encontradas em regiões montanhosas. Se você já olhou para o céu e viu longas faixas paralelas de nuvens, particularmente perto de montanhas, você provavelmente viu uma onda interna se propagando pela atmosfera. As ondas se propagam para cima ao mesmo tempo em que são carregadas na direção do vento na montanha pelo fluxo de ar.
Imagem de satélite de ondas internas na atmosfera e no oceano na costa noroeste da Austrália. Na atmosfera, vemos as ondas como linhas de nuvens. No Oceano, as ondas aparecem em reflexos dos raios de sol na superfície do mar. Crédito:NASA
As ondas podem chegar até a estratosfera, que começa a cerca de 10 quilômetros acima do solo, antes que as mudanças na estrutura atmosférica obriguem as ondas a quebrar. Assim como as ondas quebram na praia à medida que a água se torna mais rasa, ondas internas quebram na atmosfera quando as propriedades do ar (como velocidade ou densidade do fluxo) mudam rapidamente com a altura. Essas mudanças são comuns na baixa estratosfera (10-15km), que é onde os aviões a jato voam.
E assim como as ondas na praia, essa quebra cria uma enorme quantidade de movimento caótico - ou turbulência - criando um movimento desagradável para qualquer aeronave (e seus passageiros) que por acaso esteja nas proximidades!
Céu cheio de lindas nuvens de ondas gravitacionais me dando as boas-vindas de volta a Melbourne esta manhã! (Não deve ser confundido com ondas gravitacionais!) Pic.twitter.com/SqTGz3XH3M
- Katie Mack (@AstroKatie) 28 de março 2017
E quanto às ondas internas no oceano? Assim como na atmosfera, eles são gerados por fluxos fortes (neste caso, correntes oceânicas) sobre colinas íngremes. Mas, neste caso, as colinas estão no fundo do mar.
Ondas internas são geradas por fluxo rápido em uma colina íngreme, muito parecido com uma bola quica quando rolada em velocidade para fora de um degrau.
Quanto mais íngremes as colinas e mais fortes as correntes, quanto maiores forem as ondas resultantes. Os mares ao redor da Indonésia têm uma combinação perfeita desses ingredientes:uma rede de bacias profundas conectadas por estreitas, canais rasos, através do qual fluem fortes correntes de maré.
Essas correntes são tão fortes que geram um tipo particularmente extremo de onda interna conhecida como "onda solitária interna", que concentra toda a energia das ondas em um único movimento para cima e para baixo, em vez de muitas oscilações individuais. Essas ondas podem ter centenas de metros de altura, vários quilômetros de comprimento, e viajar a velocidades de 10 km por hora.
Ondas solitárias são maiores em profundidades de cerca de 50-200 metros, onde há um acentuado gradiente de temperatura entre a camada de superfície quente e o interior frio do oceano - as mesmas profundidades em que normalmente operam os submarinos. Se um submarino sentado neste tipo de profundidade fosse repentinamente atingido por uma dessas ondas, seria carregado para baixo (ou para cima, dependendo de sua posição em relação à onda) a uma taxa de talvez 10 metros por minuto durante 10 minutos.
Sem uma ação rápida para neutralizar o movimento da onda, um submarino poderia ser rapidamente carregado abaixo de sua profundidade operacional máxima, levando à falha do casco e afundamento. Um relatório de arquivo da Marinha dos EUA revela que os comandantes de submarinos estavam cientes dos riscos de ondas internas já em 1966.
Além do perigo que representam para os submarinos, as ondas internas também desempenham um papel importante na circulação do oceano. Eles carregam grandes quantidades de energia, ajudando a sustentar as correntes oceânicas, misturar calor e dióxido de carbono através dos oceanos, e, portanto, influenciando nosso clima global.
Então, da próxima vez que você for sacudido por turbulência em um avião, ou olhando para algumas estranhas faixas de nuvem no céu, pense um pouco nas ondas internas que se propagam ao seu redor.
Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original. 
