Onda marina
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L'onda marina è un movimento della superficie degli oceani, mari e laghi. In alcuni casi si parla anche di onde dei fiumi come per l'onda di piena o nel caso dei fiumi in cui, a causa della marea, il mare penetra all'interno del fiume risalendo la corrente.
Indice |
[modifica] Onda piana sinusoidale
Un'onda marina piana descrivibile da una sinusoide è caratterizzata da:
- ampiezza a = distanza tra la superficie libera ed il livello indisturbato
- cresta: punto più alto del'onda
- cavo e ventre: punto più basso dell'onda
- altezza H = distanza verticale tra cresta e cavo
- lunghezza L = distanza orizzontale tra due creste o cavi consecutivi
- periodo T = intervallo di tempo in secondi necessario affinché una cresta percorra una distanza pari alla lunghezza d'onda
- Velocità V = L/T
Si distinguono le onde in:
- libere : si propagano esclusivamente a causa dell'ambiente intorno
- forzate : dove è presente una causa eccitatrice del fenomeno
- di oscillazione se esiste un trasporto di energia, quantità di moto ma non necessariamente di massa; si suddividono in onde progressive se si propagano lungo una direzione e stazionarie se le linee di fase non si spostano nello spazio al variare del tempo
- di traslazione se esiste anche un trasporto di massa nella direzione di propagazione, tipiche dei frangenti o di onde generate da fenomeni di tipo impulsivo
- corte per lunghezze fino a centinaia di metri, con periodi fino a 30s
- lunghe per migliaia di km con periodi fino a oltre le 24 ore a causa di maree o tempeste
La più semplice teoria per lo studio del fenomeno di moto ondoso è fornita dalla teoria lineare che considera il fluido perfetto (non viscoso), forze conservative e moto irrazionale.
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Per approfondire, vedi la voce Teoria lineare del moto ondoso. |
[modifica] Formazione
Le onde sono un moto di superficie delle acque dovute principalmente all'azione del vento; i venti possono farsi sentire, nel mare aperto, fino ad una profondità massima di 150 metri. In questo caso l'onda si forma perché il vento spinge lo strato d'acqua superficiale, cedendo parte della sua energia, e fornendolo di una velocità superiore allo strato d'acqua sottostante; per attrito ogni strato d'acqua con velocità differente tende a trascinare lo stato sottostante più lento e nel contempo a rallentare, da qui si capisce che se le onde non sono alimentate continuamente sono destinate a dissolversi se prima non incontrano un ostacolo. L'attrito tra il vento e la superficie dell'acqua fa muovere le particelle superficiali di un moto circolatorio.
La dimensione delle onde dipende molto dall'ampiezza del bacino d'acqua in cui si formano e dalla sorgente che le ha generate. In condizioni normali, nel mare aperto, possono raggiunge i 6 metri di altezza nel Mar Mediterraneo ed i 18 metri di altezza nell'Oceano Atlantico e nell'Oceano Pacifico. Però quando un'onda incontra un ostacolo può innalzarsi e raggiungere altezze incredibili; le onde più alte formate in questo modo possono essere viste nelle tempeste a nord-ovest del Capo di Buona Speranza. Sono state osservate onde dette onde anomale alte da 25 a 30 metri, di cui non si conoscono con precisione né le cause né l'origine e soprattutto sembrano essere imprevedibili.
[modifica] Altre cause
Le onde sono anche formate dalle correnti marine che determinano la circolazione delle acque nei mari a causa della differente temperatura e salinità delle acque. Le correnti marine possono avere movimenti orizzontali e verticali.
Le onde possono anche formarsi a causa di eventi non comuni come maremoti e terremoti che creano onde chiamate tsunami. Nel primo caso sono anche dette onde di maremoto e nel secondo onde di terremoto. I maremoti possono essere generati sia da terremoti sottomarini che da eruzioni vulcaniche sottomarine.
Anche il distacco di ghiacci dal fronte di ghiacciai che terminano sul mare possono in alcuni casi generare delle onde di notevoli dimensioni. Tipici di questo fenomeno son per esempio i ghiacciai dell'Antartide durante la stagione estiva.
[modifica] Effetti
Le onde hanno due effetti sulle coste: la loro azione violenta erode il litorale su cui si abbattono; mentre in alcuni luoghi ove la loro azione è più dolce possono portare dei sedimenti facendo avanzare la costa verso il mare.
Quando le onde formatesi in un bacino marino o lacustre giungono in prossimità della costa, a causa dell'interazione con il fondale il moto passa da oscillatorio a traslatorio, dando luogo allo spostamento di masse d'acqua verso costa. Questo fenomeno è all'origine di gran parte delle correnti costiere, che a loro volta possono causare fenomeni di erosione e sedimentazione.
[modifica] Argomenti correlati: tempeste e maree
Quando si incontrano due correnti di aria fredda e calda possono formarsi dei vortici d'aria ed acqua che a seconda della grandezza e velocità vengono chiamati con nomi differenti: uragano, tifone, ciclone, tromba marina.
La Luna esercita una forte attrazione sulle masse d'acqua (in maniera molto minore la stessa attrazione è effettuata anche sulla crosta terrestre). Quest'attrazione genera movimenti superficiali, ossia le maree.
