MMPH · Cap.8 Ondas, Vagas e Marulhos — Meteorologia e Oceanografia (Lobo & Soares)

Origem

Como nasceA onda vem de uma única coisa: transferência de energia do vento para a água. O vento empurra mais a barlavento que a sotavento da crista → a onda cresce até o equilíbrio; o excesso arrebenta cristas = mar encarneirado (espuma branca).

Vocabulário DHN — vagas × marulho

Termo	Definição (DHN)
Vagas	Ondas formadas dentro da zona de turbulência, pela ação direta dos ventos.
Marulho (swell)	Vagas que se afastam da origem, onde já não se faz sentir o vento que as formou.

Elementos geométricos (Fig. VIII-2)

Crista = topoCavado = fundoL = crista a cristaH = crista ao cavadoT = período

Comprimento (L): distância horizontal entre 2 cristas (ou 2 cavados) consecutivos.
Altura (H): distância vertical entre crista e cavado consecutivos.
Período (T): tempo entre a passagem de 2 cristas por um mesmo ponto.
Frequência = inverso do período (1/T).
Declividade = razão H/L.

**Fig. VIII-1** — Geração da onda — a interação da atmosfera com o oceano transfere energia do vento para a superfície por atrito; a transferência se intensifica à medida que a ondulação se desenvolve.

frequência = 1/T › declividade = H/L › arrebenta quando H/L > 1/7

**Fig. VIII-2** — Características da onda — elementos geométricos: comprimento L (crista a crista), altura H (crista a cavado) e período T; o comprimento é um dos parâmetros principais.

Regra de ouro do capítulo: trabalha-se sempre com a direção de onde vem a onda — nunca para onde ela vai.

O comprimento é o parâmetro principal: dele dependem o volume da arrebentação e a distância em que o fundo começa a interferir.

As ondas têm sete critérios de classificação. Para navegar destacam-se a influência do fundo (águas profundas × rasas) e o tipo de mar (vagas × marulhos).

Critério	Classes / números
Influência do fundo	Profundas: profundidade > L/2. Rasas: < L/2.
Tipo de mar	Vagas: irregulares, perfis agudos, declividade 1/10 a 1/20. Marulhos: regulares e arredondados, declividade 1/30 a 1/100.
Altura dos marulhos	Pequeno H < 2 m; moderado 2 a 4 m; grande H > 4 m.
Comprimento	Curta L < 100 m; regular 100 a 200 m; larga L > 200 m.
Declividade	Pequena < 1/100; moderada 1/100 a 1/25; grande 1/25 a 1/7; arrebentação > 1/7.

Escala de estados do mar (Beaufort — WMO)

AmplitudeVai da força 0 (calmaria, mar espelhado) à força 12 (furacão, mar branco de espuma).

O ponto a decorar é a força 7 — vento de 28 a 33 nós, vagas de ~4,8 m: o mar grosso, valor crítico do aviso de vento forte; a espuma dispõe-se em estrias indicando a direção do vento.

Força	Designação	Vento (nós)	Vagas
0	Calmaria	< 1	espelhado
4	Moderado	11 a 16	~1,5 m
6	Muito fresco	22 a 27	~3,6 m
7	Forte	28 a 33	~4,8 m (mar grosso)
8	Muito forte	34 a 40	5,5 a 7,5 m
12	Furacão	≥ 64	mar branco

Movimento das partículas

Atrito do ar + gravidade → partículas descrevem movimento circular no plano vertical; o diâmetro do giro = altura da onda.
O que avança é só o movimento ondulatório — não há deslocamento de massa d'água (o flutuador sobe, desce, gira, mas fica no lugar).

**Fig. VIII-3** — Ondulação do mar — a energia absorvida é aplicada como energia potencial; os movimentos circulares da camada superficial não deslocam massa d'água.

EnergiaDividida em 2 metades iguais: potencial (subida/descida do nível) + cinética (giro). Em águas profundas só a potencial viaja com a onda; a cinética mantém o giro e não é transladada → só metade da energia viaja até dissipar no litoral.

Regra P × L/2

P > L/2 › águas profundas (fundo não interfere) › P < L/2 = águas rasas, o fundo interfere

**Fig. VIII-4** — Ondulação do mar — as partículas d'água superficiais permanecem praticamente na mesma posição após descreverem seus movimentos circulares.

**Fig. VIII-5** — Flutuador — um flutuador à mercê das ondas não é deslocado da posição inicial; descreve apenas movimentos circulares pela passagem das cristas e cavados.

O fundo só começa a interferir a partir de P = L/2 (metade do comprimento de onda).

Ao entrar em águas rasas

L diminui › H aumenta › declividade H/L cresce › em H/L = 1/7 → arrebenta

**Fig. VIII-6** — Ondas em águas profundas e rasas — o fundo começa a interferir quando a profundidade é a metade do comprimento da onda (P = L/2).

**Fig. VIII-7** — Ondas em águas rasas — ao avançar, a onda diminui o comprimento, aumenta a altura e a declividade (H/L); ao atingir H/L = 1/7 ocorre a arrebentação.

**Fig. VIII-8** — Comportamento das ondas em águas rasas — a energia potencial das ondas de águas profundas é transformada em energia cinética na arrebentação; a massa d'água passa a ter deslocamento horizontal.

Na arrebentação a energia potencial vira cinética: há deslocamento horizontal de massa d'água, dissipada na costa como calor. Quanto maior a altura, maior o impacto.

Por que as ondas longas preocupam mais

IdeiaQuanto maior L, mais afastada da costa fica a linha P = L/2 e mais tempo a onda tem para crescer.

L = 10 m › só cresce em P = 5 m (junto à praia) → arrebenta pequena › L = 100 m › cresce já na isóbata de 50 m (L/2 = 50) → muito tempo p/ chegar alta

**Fig. VIII-9** — Ondas de grande comprimento — começam a crescer a maior distância da costa (linha de interferência do fundo mais afastada), tendo mais tempo para se desenvolver.

**Fig. VIII-10** — Ângulo de incidência das ondas — quando a frente da onda é inclinada em relação à costa, a extremidade junto ao litoral se atrasa e o eixo da crista roda até ficar paralelo ao litoral.

**Fig. VIII-11** — Influência de alto-fundo sobre as ondas — ao passar sobre alto-fundo sem arrebentar, as ondas se encurtam e aumentam de altura, situação incômoda especialmente com mar de través.

Atenção redobrada com ondas longas vindas de águas profundas, sobretudo perpendiculares à costa — responsáveis por avarias sérias. Cuidado ainda com o ângulo de incidência (crista roda até ficar paralela à costa) e altos-fundos (a onda encurta e cresce sem arrebentar — pior com mar de través).

O que éRegião onde o vento sopra com intensidade e direção suficientes, por tempo bastante, para criar trens de onda. Dentro dela as ondas seguem a mesma direção do vento.

Na carta sinótica identifica-se pelo trecho de isóbaras retilíneas e paralelas = a pista (o vento se ajusta à orientação das isóbaras).

As três condições propícias

Intensidade e direção do vento — depende do gradiente de pressão (isóbaras estreitas = vento forte).
Pista — extensão da área na direção do vento; quanto mais longa, mais energia a mesma vaga absorve.
Persistência — tempo em que o vento se mantém em mesma direção e intensidade.

**Fig. VIII-12** — Extensão da área geradora (pista) — na carta sinótica observam-se o espaçamento e a curvatura das isóbaras e a extensão do trecho em que são retilíneas e paralelas (pista).

DesenvolvimentoAntes do valor crítico de persistência → mar em desenvolvimento (regime transitório); ao igualar/superar → mar desenvolvido (regime estacionário/de equilíbrio).

Área estacionária × móvel

Deslocamento da pista	Efeito
Mesma direção das ondas	Reforça e acelera; pista curta que se desloca no rumo do vento > pista estacionária maior.
Oposta às ondas	Abranda as ondas.
Perpendicular às ondas	Abranda (amortece).

**Fig. VIII-13** — Área geradora estacionária — seu contorno se caracteriza pela direção do vento (ou das isóbaras) na qual é máxima a transferência de energia para o oceano.

**Fig. VIII-14** — Área geradora móvel — deve-se considerar a direção do deslocamento; movimento na direção das ondas reforça o processo, em direção oposta ou perpendicular o abranda.

Limite da áreaO que delimita a área geradora é a mudança acentuada da direção do vento. Ultrapassado o limite, as ondas seguem como marulhos, mantendo a direção em que foram geradas.

Frase-síntese: o vento faz curva, mas a onda não faz curva.

Vagas: direção coincide com a do vento que as gera.
Marulho: propaga-se sem o vento que o originou, por centenas de milhas, mantendo a direção da origem.

**Fig. VIII-15** — Marulhos — ao se afastarem da área geradora, as ondas passam a se chamar marulhos e se propagam por grandes distâncias até sofrerem amortecimento (ex.: baía de Biscaia).

**Fig. VIII-16** — Marulhos — registro fotográfico de marulhos propagando-se em forma regular e arredondada, longe da área geradora.

**Fig. VIII-17** — Vagas e marulhos (mar cruzado) — ocorre quando uma área geradora de vagas está na trajetória de propagação de marulhos; interação de fases e amplitudes de diferentes direções (mar confuso).

Alerta ao navegante costeiro: a direção do marulho pode não concordar com o vento local na costa.

AntecipaçãoA área geradora dá a direção das vagas (= vento = eixo da pista) — mesma direção da futura propagação dos marulhos. Identificá-la na carta sinótica permite alterar o rumo a tempo.

Costa do BrasilO mar severo costeiro vem com marulhos de SE — quase perpendiculares ao litoral, que se orienta na direção NE (Sul, Sudeste, Leste, Nordeste). O navegante lê a Parte 3 do Meteoromarinha.

Mar cruzado (mar confuso)

Quando ocorreUma área geradora de vagas está na trajetória de propagação de marulhos → interação de fases e amplitudes de direções diferentes.

É o mar confuso: não se identifica o ângulo de ataque nem um rumo seguro. Após cruzar, os marulhos seguem com as mesmas características — prova de que a onda transporta só impulso de energia.

Da interferência do fundo à linha de arrebentação

A energia potencial é conservada;
a velocidade na superfície é conservada, mas a velocidade no fundo se reduz;
a altura aumenta, o comprimento diminui, a declividade cresce.

Na linha de arrebentação a declividade atinge 1/7: a crista fica mais rápida que a onda, adianta-se, não se sustenta e arrebenta. A potencial vira cinética e surge a corrente de retorno (paralela à praia, busca faixa de convergência).

Ressaca

DefiniçãoArrebentação violenta no litoral, por ondas de grande comprimento com direção quase perpendicular à costa. Chega com altura superior a 2,5 m e grande volume de água.

Condições propícias (costa do Brasil)

ondas de grande comprimento; altura na arrebentação > 2,5 m;
direção perpendicular à costa — ondas de SE são bom indício;
propagação de marulhos do mar para a costa; após frente fria as direções ficam favoráveis;
frente fria estacionária nas áreas Charlie e Delta da Metárea V (vento e vagas rondam para SE);
pistas longas com isóbaras retilíneas bem estreitas.

**Fig. VIII-18** — Arrebentação — ao atingir a declividade crítica (H/L = 1/7) a crista não se sustenta e arrebenta; a energia potencial vira cinética e a massa d'água ganha forte correnteza.

**Fig. VIII-19** — Ressaca — arrebentação violenta no litoral, causada por ondas de grande comprimento quase perpendiculares à costa, que chegam com altura superior a 2,5 m e grande volume de água.

Na Metárea V é normal a ressaca ligada à frente fria estacionária: o vento frio muda de SW para S/SE (HS); a situação mais favorável é com vento de SE, perpendicular ao litoral (áreas C e D).

FonteSite da DHN: cartas de previsão de alturas significativas de ondas, a cada 3 horas até 96 horas.

Sequência divulgada › 00 h · 24 h · 48 h · 72 h · 84 h · 96 h

**Fig. VIII-20** — Carta de previsão de ondas — previsão para 0000 HMG (20/NOV/2017); altura significativa de ondas a cada 3 h até 96 h, com sistema frontal na Argentina/Sul do Brasil.

O grande mérito da carta de ondas é informar o parâmetro direção das ondas em todo o litoral.

Prazo	Leitura típica (exemplo do livro)
00 h	Sistema frontal na Argentina/Sul; desloca-se para NE/E; ondas altas de direções diferentes.
24 h	Sistema muito desenvolvido: ondas superiores a 10 m no mar aberto da Argentina; constância no N/NE/Leste.
48 h	N/NE/Leste com constância pela célula de Hadley; ondas de SE no NE, de NE no Norte (ao norte da ZCIT).
72 h	SW/Sul com variação (frente fria); na célula de Hadley ondas ≤ 2,5 m; SE/Sul podem ter mar costeiro severo.
96 h	Chegada de outro sistema frontal pelo sul da Argentina — reforça observar a sequência diariamente.

**Fig. VIII-21** — Carta de ondas 24 horas — sistema muito desenvolvido com ondas superiores a 10 m no mar aberto da Argentina; constância de direção nas regiões Norte/Nordeste/Leste.

**Fig. VIII-23** — Carta de ondas 72 horas — variação de direção dos ventos e das ondas no Sudoeste/Sul (sistema frontal); constância e ondas ≤ 2,5 m na região da célula de Hadley.

Saber o estado do mar não basta. O ponto-chave é a relação entre o comprimento do navio e o comprimento da onda. Mar severo afeta cada embarcação de forma diferente — às vezes navios maiores sofrem mais.

Os seis movimentos do navio (6 graus de liberdade — Lewis, 1989)

Eixo	Linear (translação)	Angular (rotação)
x	Surge — avanço/recuo longitudinal	Roll — balanço
y	Sway — abatimento lateral	Pitch — caturro (trim)
z	Heave — arfagem	Yaw — cabeceio (guinada)

Pegadinha: a tabela impressa em Lobo/Soares troca as glosas (Surge "afastamento lateral" / Sway "avanço"). O correto (Lewis) é Surge = eixo longitudinal (avanço/recuo); Sway = eixo transversal (abatimento lateral).

Manobrar contra o sincronismo

PerigoO sincronismo: quando o período da onda se aproxima do período natural do navio → ressonância e balanço muito grande. Rompe-se alterando rumo e velocidade — com antecedência.

Atravessado ao mar → balanço sincroniza → alterar rumo e velocidade;
aproado com navio = comprimento da onda (proa/popa em 2 cristas) → alterar o rumo;
aproado com navio = metade do comprimento (popa na crista, proa no cavado) → mudar rumo ou aumentar velocidade;
melhor: navegar um pouco acima ou abaixo da velocidade das vagas (movimento relativo evita ressonância).

Ciclones e o eixo dos cavados

Nunca enfrentar o mar de proa; mar do través para ré > da proa ao través;
evitar o eixo dos cavados — balanço violento; escapar guinando a favor do vento com velocidade p/ dar bom leme;
3 vitais: estabilidade, flutuação, energia elétrica; manter CG baixo, navio lastrado, tanques cheios ou vazios (sem superfície livre);
mau tempo: navio derrabado (trim pela popa) → reserva de flutuabilidade na proa e hélices n'água;
visibilidade < 1 milha → sinais do RIPEAM, parar máquinas ao ouvir cerração para vante do través; navegar pela mão direita dos canais.

Estudo da marinha americana: custos de avaria crescem de 1 para 100 e para 2.000 vezes com vagas de 3 m, 6 m e 10 m.

O que sãoMaremotos = trens de ondas gerados por atividade sísmica submarina (terremoto, erupção, deslizamento). Grande velocidade, grande período, enorme comprimento e alto poder de destruição na costa.

O que devasta não é a altura, mas a correnteza da massa d'água, que avança quilômetros continente adentro.

Parâmetro	Valor
Nº de ondas / período	3 a 10 ondas; período 10 a 45 min cada; em geral a 2ª é a maior.
Profundidade média 4.000 m	propaga-se a ~400 milhas/hora; L de 100 a 300 km.
Amplitude em águas profundas	poucos centímetros, quase imperceptível; cresce a metros perto da costa.

embarcação em alto-mar não é afetada;
embarcação em águas rasas ou atracada é arrastada para dentro da costa;
ao saber de tsunami: afastar-se do litoral imediatamente.

Sinal típico: a chegada se manifesta primeiro por um recuo do mar que deixa o fundo à mostra e atrai curiosos — aumentando o número de vítimas.

AlarmeSistema internacional do Pacífico, sede em Honolulu (Havaí). Casuística: Arica/Chile (1868, 14 m), Sumatra (2004, magnitude 9,1, +220 mil mortes), Palu (2018, magnitude 7,5).

**Fig. VIII-25** — Tsunamis — trens de ondas gerados por atividade sísmica submarina, com grande velocidade de propagação, grande período e enorme comprimento de onda; alto poder de destruição na costa.

Toda a leitura parte de uma informação específica: para o porto e proximidades, a direção de onde vêm as ondas, a altura e o comprimento.

A onda não faz curva — a vaga mantém a direção ao longo da área geradora (obrigatoriamente retilínea); os marulhos seguem nessa mesma direção;
pista mais longa = mais energia; isóbaras mais estreitas = vento mais forte;
desenvolvimento das vagas ∝ intensidade do vento × pista × persistência;
a energia das ondas é potencial; não transportam massa — só na arrebentação a potencial vira cinética e a água se desloca;
o fundo interfere a P = L/2; ondas longas e correntes de retorno são as que mais preocupam na costa;
na Metárea V, a ressaca aparece no Sul/Sudeste após a frente fria (ondas e ventos do quadrante sul: SW, S, SE), sendo SE bom indício;
o Meteoromarinha dá só as siglas cardinais — é essencial visualizar as direções; ondas de SW propagam-se paralelas à costa.

Atenção do prático em águas rasas: calcular o squat máximo de proa e conhecer os fatores da Folga Dinâmica Abaixo da Quilha (FAQ) — squat + efeito das ondas, sobretudo em mar severo. Lição clássica: encalhe do petroleiro Capella Voyager (Whangarei, Nova Zelândia, 2003).