Onda vilã

As ondas traiçoeiras são ondas oceânicas muito altas, repentinas, que são consideradas muito raras, embora essa raridade seja apenas relativa. Na verdade, as observações dizem respeito apenas a uma pequena parte deles, levando em consideração a extensão dos oceanos e a velocidade com que as ondas se formam e se quebram dentro dos trens de ondas onde se propagam.

Até meados do XX °  século , a existência de ondas turbulentas foi questionado por falta de medidas objetivas, para a grande maioria do estudo dos cientistas ondas, apesar de muitos testemunhos relatados pelos marinheiros dos séculos, e a reunião dessas ondas por grandes navios modernos. Essas ondas foram então anexadas, sem qualquer exame real, ao folclore marítimo. Foi somente após a medição por uma fragata climática britânica de uma onda de 20 metros e a análise desse evento pelo oceanógrafo Laurence Draper que os cientistas revisaram sua posição e começaram a se interessar pelo assunto.

Histórico

Os marinheiros sabem há séculos o que os pesquisadores apenas documentam desde o final do século XX.

Os pesquisadores há muito lutam para confirmar a realidade dos testemunhos de marinheiros sobre ondas monstruosas. A ideia geral então era que a altura das ondas variava de acordo com uma distribuição normal .

Isso mudou em 1995, quando uma onda atingiu a instalação de petróleo Draupner no Mar do Norte norueguês. A plataforma foi equipada com um laser apontado para baixo e registrou uma onda de 26 metros de altura no meio de um mar de ondas de 11,8 metros. Esta prova tangível transformou o mito marítimo em realidade.

Mas seria grotesco dizer que os oceanógrafos não acreditou nas palavras dos marinheiros antes de 1995. O estudo científico das ondas trás em vigor no XIX th  século e continuou durante todo o XX th  século . A dificuldade de obtenção de dados confiáveis ​​foi o principal obstáculo ao estudo do fenômeno, muito mais do que uma recusa de especialistas da área.

Características

Ao contrário dos tsunamis , que são ondas de grande comprimento de onda e se aproximam apenas da costa, as ondas traiçoeiras fazem parte de trens de ondas do estado do mar e têm aproximadamente o mesmo comprimento de onda que suas vizinhas, mas têm um perfil muito mais inclinado do que outras ondas. Como as condições do mar são irregulares, ondas altas são sempre possíveis, mas quanto mais altas elas são (em relação à altura das outras ondas), menos prováveis ​​são. Falamos de ondas traiçoeiras para alturas do vale à crista de mais de 2,1 vezes a altura significativa das ondas H s . Ondas perigosas estão se formando sem motivo aparente. Eles são frequentemente descritos como paredes de água que colidem com navios, ao contrário das ondas “normais” que se elevam de maneira relativamente suave, permitindo que os navios passem por cima delas. Ondas traiçoeiras foram observadas em todos os oceanos do mundo, existindo ou não correntes de superfície significativas.

Ondas traiçoeiras podem atingir alturas de pico a vales de mais de 30 metros e pressões fenomenais. Assim, uma onda normal de 3 metros de altura exerce uma pressão de 6 toneladas por metro quadrado. Uma tempestade de 10 metros de altura pode exercer uma pressão de 12 toneladas por metro quadrado. Uma onda perigosa de 30 metros de altura pode exercer pressão de até 100 toneladas por metro quadrado. No entanto, nenhum navio é projetado atualmente para suportar tal pressão.

Existe também o fenômeno denominado “três irmãs” . Seriam três ondas traiçoeiras sucessivas e, portanto, ainda mais perigosas, porque um barco que tivesse tido tempo de reagir corretamente às duas primeiras ondas dificilmente teria a possibilidade de voltar a uma posição favorável para o mar.

Teorias explicativas

É necessário primeiro distinguir as ondas grandes das ondas vilãs. As maiores ondas observadas estão geralmente presentes em estado de mar já forte, seja em fortes tempestades ou em áreas de correntes contrárias, como na área da Corrente de Aiguilles , ao longo da costa leste da África do Sul. Sul . Nesse caso, trata-se de um simples fenômeno de refração que aumenta a altura significativa H s , sem necessariamente resultar em ondas de altura H maiores que 2,1 H s .

As observações indicam que este limite de 2,1 H s é atingido com muito mais frequência do que o previsto pela teoria de propagação de onda linear. Para ondas de canal de expansão que se propagam em uma única dimensão, pode haver 100 vezes mais ondas erradas do que a teoria linear prevê. A frequência da ocorrência de ondas turbulentas está necessariamente ligado à natureza não-linear de ondas, uma vez que conhecido o XIX th  século, mas com consequências que ainda estão mal compreendidos. Assim, em um trem swell, a vilã onda aparece pegando emprestada a energia contida em suas vizinhas, antes de devolvê-la a eles desaparecendo ou perdendo-a pelo surgimento. Falamos de modulação de amplitude.

Essas ondas são concebidas como soluções particulares de equações não lineares, como a equação de onda de Boussinesq ou a equação de Korteweg e Vries, por exemplo. Matematicamente, correspondem ao sótão , ou seja, ondas com uma forma singular que se propagam sem alterar a sua forma. Essa evolução não linear é bem verificada em um canal de ondulação para ondas que se propagam em apenas uma direção. Mas a complexidade de tais equações torna difícil resolver no caso bidimensional. Uma versão não linear da equação de Schrödinger também inspirou oceanógrafos a abandonar o modelo matemático linear. Assim, o comportamento do soliton de Peregrine e outras soluções racionais desta equação constituem um caminho interessante.

No caso da propagação das ondas em diferentes direções, parece que algumas circunstâncias ainda mal definidas podem causar não a diminuição, mas o acúmulo de ondas swell, causando uma onda traiçoeira.

Detecção

Como o fenômeno das ondas rebeldes é raro e extremo, o equipamento de medição raramente é dimensionado para detectá-las. Além disso, tal fenômeno pode ser confundido com um erro de medição nos registros . Desde a década de 1990, as ondas são medidas com lasers, radares ou bóias, que medem a elevação da superfície em um ponto. Essas medições na plataforma de Draupner, no Mar do Norte, forneceram a primeira evidência convincente da existência de ondas traiçoeiras. Enquanto a detecção de ondas traiçoeiras por satélite ainda está fora do alcance em 2009 , vários trabalhos usando radares de navegação a bordo de navios tentam reconstruir a forma da superfície a partir da desordem do mar para, entre outras coisas, detectar ondas. navio os encontra. Em 2012, a Direção-Geral de Armamentos e a empresa Noveltis, sediada em Toulouse, apresentaram um sistema de alerta de ondas extremas (SAVAS) capaz de prever áreas com risco de ondas violentas durante sete dias. Trata-se de uma modelagem de dados meteorológicos, físicos e estatísticos, atualizados a cada seis horas; o sistema foi testado pelo navio patrulha L'Adroit ao largo da África do Sul .

Consequências na estrutura dos navios

A realidade das ondas traiçoeiras agora está totalmente demonstrada e documentada, e pode ter implicações para a segurança marítima e o projeto de grandes navios mercantes, especialmente navios de minério e graneleiros que não são projetados para resistir a impactos muito acima do mar . em minutos

Se um navio - tanque (ou qualquer barco longo) encontrar essa onda pela frente (ou por trás), isso apresenta dois problemas:

Se a onda atingir o barco de lado, ele pode virar.

No entanto, deve-se notar que as ondas traiçoeiras são a causa de alguns por cento dos naufrágios: o erro humano associado às más condições meteorológicas é uma causa muito mais provável de naufrágio do que a ocorrência de uma onda excepcional.

Observações e acidentes notáveis

Entre 1973 e 1994 , estima-se que vinte e dois cargueiros afundaram após um encontro com ondas violentas. Os pesquisadores suspeitam que as ondas traiçoeiras ceifaram mais de 500 vidas apenas na segunda metade do século 20. Entre as observações e suspeitas de acidentes estão:

XIX th  século

XX th  século

XXI th  século

Notas e referências

Notas

  1. Alguns autores usam um limite de 2 vezes em vez de 2.1.
  2. Outro critério de definição às vezes utilizado é o fato de que o mecanismo de formação de uma onda traiçoeira não é o mesmo de uma onda clássica (que se deve ao vento). No entanto, este é um critério pouco relevante do ponto de vista da segurança marítima.
  3. O swell normal exerce uma pressão de 1,5 t / m². A tempestade exerce uma pressão da ordem de 6 t / m². As ondas traiçoeiras exercem uma pressão de 100 t / m² no casco dos barcos. (Documentário da BBC, "Freak wave" , série Horizon (primeira transmissão em 14 de novembro de 2002). Versão francesa transmitida por Thalassa em 2010.)
  4. A corrente de agulhas no leste da África do Sul foi estudada por seus efeitos destrutivos na marinha mercante.

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Veja também

Cinematografia

Artigos relacionados

Bibliografia

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links externos