23.waves_new

Wind Waves
• Stewart: Capitolo 16.
Deep- and Shallow-Water
Motion
La figura
mostra il
legame
generale tra
velocità,
periodo e
lunghezza
dell’onda
quando la
profondità è
superiore a
L/2.
Onde di acqua bassa
Quando la profondità del mare
diviene minore della metà della
lunghezza d'onda, influenza le
caratteristiche dell'onda stessa.
Al decrescere ulteriore della
profondità, diminuiscono anche
la lunghezza e la velocità
dell'onda, ma se questa è
un'onda di mare vivo, l'altezza
rimane quasi la stessa. Quindi le
onde diventano più fitte e sempre
più ripide, finché si
destabilizzano e si rompono.
Ciò avviene quando la
profondità del mare è circa
una volta e mezza l'altezza
dell'onda. Si formano in
questo modo i frangenti
(breakers). Quando i frangenti
su una spiaggia si
dispongono lungo una linea
più o meno continua, si ha
una linea di rottura (surf). Le
onde lunghe e basse,
SCALA
DOUGLAS
(Scala indicativa
dello stato del
mare)
TERMINE
DESCRITTIV
O
English
Français
Stato del
State of the État de la
mare
sea
mer
0 Calm o
Calm
(glassy)
Calme
Calma
-
1 Quasi
Calm
(rippled)
Calme
(ridée)
Calma
(rizada)
0 - 0,10
Smooth
Belle
Marejadilla
0,10 - 0,50
3 Mosso
Slight
Peu agitée
Marejada
0,50 - 1,25
4 Molto
Moderate
Agitée
Fuerte
marejada
1,25 - 2,50
5 Agitato
Rough
Forte
Gruesa
2,50 - 4
6 Molto
Very rough Très forte
Muy gruesa
04-giu
7 Grosso
High
Grosse
Arbolada
06-set
8 Molto
Very high
Très grosse Montañosa
calm o
Le tavole riportano le scale
descrittive e numeriche dei
vari tipi di moto ondoso
usate nel Servizio
Meteorologico Italiano
Lo stato del mare è lo stato
del moto ondoso locale
dovuto agli effetti combinati
del mare vivo (o mare di
vento) e del mare lungo (o
mare morto)
Español
Estado del
mar
ALTEZZA
MEDIA
DELLE
ONDE
(metri)
2 Poco
m osso
m osso
agitato
set-14
grosso
9 Tem pesto Phenomenal Énorme
so
Enorme
oltre 14
Tabelle del mare vivo,del mare
morto e delle caratteristiche
delle onde
MARE
VIVO
Mare di
vento
0
English
Wind sea
Français
Español
Mar de
Mer du vent viento
1
2
3
È il moto ondoso generato direttamente dal vento in
azione nella zona di mare osservata o nelle
immediate vicinanze
MARE
MORTO
4
5
6
English
Mare lungo Swell
Français
Español
Houle
Mar de leva
7
8
9
È il moto ondoso proveniente da zone lontana di
burrasca (onde lunghe) o da quelle ancora residue
sulle acque su cui ha soffiato un vento molto forte
(onde morte)
LUNGHEZZ
AE
ALTEZZA
ONDE
Assenza di
onde morte
Onda corta
o media e
bassa
Onda lunga
e bassa
Onda corta
e moderata
Onda media
e moderata
Onda lunga
e moderata
Onda corta
e alta
Onda media
e alta
Onda lunga
e alta
Onda
confusa
(lunghezza
e altezza
non
determinabili
Onda corta 0 - 100
metri
Onda media 100 - 200
Onda lunga oltre 200
Onda bassa 0 - 2 metri
Onda
moderata
Onda alta
02-apr
oltre 4
SCALA BEAUFORT
Frazione di scala
(Scala indicativa
della forza del
vento)
L'altezza probabile delle
onde indica le condizioni
che si possono
generalmente incontrare in
mare aperto, ad una
notevole distanza dalle
coste e non deve mai essere
usata in senso inverso per
per stimare o segnalare lo
stato del mare. Ricordiamo
che in mari interni, in
vicinanza delle coste, con
venti da terra le onde
risultano meno alte e ripide
CENNI STORICI
La scala prende il nome dall'ammiraglio inglese Francis
Beaufort (1774-1857), addetto al servizio idrografico
britannico, che nel 1805 propose un metodo per la
classificazione della forza del vento in 13 gradi. La scala
fu utilizzata per la prima volta nel 1831 a bordo della
Beagle nel suo famoso viaggio e venne adottata
dall'ammiragliato britannico nel 1838 ed in seguito da tutti
gli altri paesi
TERMINE
DESCRITTIVO
VELOCITÀ VENTO EFFETTI DEL VENTO
m/sec
nodi SUL MARE (al largo)
ALTEZZA PROBABILE
media
max
0 - 0,2
fino a 1 Il mare è liscio come l'olio e il
fumo sale verticalmente
-
1 Bava di vento
0,3 - 1,5
2 Brezza
leggera
1,6 - 3,3
1,0 - 3,0 Leggere increspature sulla
0,1
superficie assomiglianti a
squame di pesce. Ancora non si
formano creste bianche di
schiuma.
4
6 Ondine minute, ancora molto
0,2
corte ma ben evidenziate. Le
creste non si rompono ancora
ma hanno aspetto vitreo.
3 Brezza tesa
3,4 - 5,4
7
4 Vento
moderato
5,5 - 7,9
11
5 Vento teso
6 Vento fresco
0
Calma
10 Ondine grandi con creste che
0,6
che cominciano a rompersi con
schiuma di aspetto vitreo. Si
notano alcune "pecorelle" con
la cresta bianca di schiuma.
16 Onde piccole con tendenza ad
allungarsi. Le pecorelle sono
più frequenti.
-
0,1
0,3
1
1
1,5
8,0 - 10,7
17 - 21 Onde moderate dalla forma che 2
si allunga. Le pecorelle sono
abbondanti e c'è possibilità di
spruzzi.
2,5
10,8 13,8
22 - 27 Onde grosse (cavalloni) dalle
creste imbiancate di schiuma.
Gli spruzzi sono probabili
3
4
7 Vento forte
13,9 17,1
28 - 33 I cavalloni si ingrossano. La
schiuma formata dal rompersi
delle onde viene "soffiata" in
strisce nella direzione del
vento.
4
5,5
8 Burrasca
17,2 20,7
34 - 40 Onde moderatamente alte. Le
creste si rompono e formano
spruzzi vorticosi che vengono
risucchiati dal vento.
5,5
7,5
9 Burrasca forte
20,8 24,4
41 - 47 Onde alte con le creste che
7
iniziano a frangere. Strisce di
schiuma che si fanno più dense.
Gli spruzzi possono ridurre la
visibilità.
10 Tempesta
24,5 28,4
48 - 55 Onde molto alte sormontate da
creste (marosi) molto lunghe.
Le strisce di schiuma tendono a
compattarsi e il mare pare tutto
biancastro. I frangenti sono
molto più intensi a la la
visibilità è ridotta.
11 Tempesta
violenta
28,5 32,6
56 - 63 Onde enormi che potrebbero
11,5
anche nascondere alla vista le
navi di piccole o medie
dimensioni. Il mare è tutto
coperto da banchi di schiuma. Il
vento nebulizza la sommità
delle creste e la visibilità è
ridotta.
12 Uragano
oltre 32,7
oltre 64 L'aria è piena di spruzzi e la
schiuma imbianca il mare
completamente. La visibilità è
molto ridotta.
9
14
10
12,5
16
-
Waves Analysis
• Nel tempo (serie temporali)
• In frequenza (spettri)
Significant wave height
The significant wave height, Hs, is the mean of the highest third of the
waves in a time-series of waves representing a certain sea state. This
corresponds well with the average height of the highest waves in a wave
group. Hs computed on the basis of a spectrum, is referred to as Hm0.
Mean wave period
The mean wave period, Tm, is the mean of all wave periods in a timeseries representing a certain sea state.
Peak wave period
The peak wave period, Tp, is the wave period with the highest energy.
The analysis of the distribution of the wave energy as a function of wave
frequency (period-1) for a time-series of individual waves is referred to
as a spectral analysis. Wind wave periods (frequencies) often follow the
so-called JONSWAP and Pierson-Moskowitz spectra. The peak wave
period is extracted from the spectra. As a rule of thumb the following
relation can be used: Tp ~ 5.3 Hm01/2.
Maximum Height
Peak in the time series