Em um novo estudo sobre a quebra de ondas oceânicas, os pesquisadores demonstraram que o comportamento de quebra de "ondas de pico" axissimétricos é bem diferente das teorias há muito estabelecidas sobre a quebra de ondas viajantes.
Ondas viajantes quebram quando as ondas se tornam tão íngremes que a crista não é mais estável. Isso leva a uma quebra do movimento das ondas e perda de energia. Como resultado, a altura da onda é limitada pelo processo de quebra.

"Muito do nosso entendimento sobre a quebra de ondas é roteado em teorias desenvolvidas e experimentos realizados em duas dimensões quando as ondas estão se movendo em uma direção", explicou o principal autor Dr. Mark McAllister, do Departamento de Ciências da Engenharia da Universidade de Oxford. "No entanto, a quebra de ondas no oceano é um processo tridimensional."

Para estabelecer as diferenças entre a quebra de ondas em duas dimensões e três dimensões, os pesquisadores usaram o tanque de ondas circulares da FloWave Ocean Energy Research da Universidade de Edimburgo para reproduzir uma onda axissimétrica tridimensional extrema, a onda de pico.

Os resultados do tanque de ondas demonstraram que o comportamento da quebra de onda axissimétrica era muito diferente da quebra de onda associada às ondas viajantes.

À medida que as ondas se formavam, um grande jato vertical de água irrompeu da crista da onda antes de entrar em queda livre e colidir com a superfície da água abaixo.

Os experimentos mostraram que, ao contrário das ondas viajantes, a altura da crista da onda de pico não foi restringida pelo início da quebra, mas pela estabilidade do jato.

Dr. McAllister disse:"Este estudo revelou os mecanismos fundamentais através dos quais as ondas altamente direcionalmente espalhadas e cruzadas podem se tornar muito maiores do que outras ondas, acelerando para cima muito mais rápido que a gravidade por uma pequena fração de tempo."

A nova pesquisa em três ordens de magnitude maior do que os experimentos anteriores revela implicações significativas para a segurança marítima. Como explica o professor Ton van den Bremer, da Engenharia de Ciências da Universidade de Oxford e da Universidade de Tecnologia de Delft, "a onda de pico é um exemplo idealizado de um tipo de comportamento que faz com que os chamados mares de travessia, onde os sistemas de ondas viajam em direções diferentes, perigoso para o transporte e estruturas offshore."

Compreender a dinâmica da onda de pico pode levar a avanços na segurança marítima com base em dados aprimorados sobre limitações de altura de onda e comportamento de quebra em condições extremas.

O estudo realizado em colaboração com pesquisadores da Universidade de Edimburgo, da Universidade de Manchester, da Universidade Jiao Tong de Xangai e da Universidade de Tecnologia de Delft faz parte de uma investigação em larga escala da travessia de mares que podem produzir ondas tridimensionais extremas.

"Quebra de ondas e formação de jatos em ondas de gravidade de superfície axissimétricas", é publicado no Journal of Fluid Mechanics . + Explorar mais

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