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Titolo: periodicità onde oceano

ciao a tutti,
sempre osservando il mare (in realtà è l'oceano pacifico!) ho notato
che le onde arrivano con una modulazione di intensità abbastanza
regolare: partendo da situazione di relativa calma (onde poco
accentuate, si arriva ad onde più alte ( in questo periodo circa 1.5-2
metri,) per poi tornare ancora a calma. Il tutto si ripete ogni 2-3
minuti. Qualcuno sa come mai? Il fenomeno, a quanto mi dice un amico,
è abbastanza noto: quando si fanno immersioni, si utilizza proprio il
momento di calma per uscire dal mare.
ciao
chris

chris ha scritto:
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Infatti, e' comunissimo, e lo conoscono tanto i ragazzini che giocano a 
tuffarsi dentro i frangenti in arrivo aspettando "quelle grosse", quanto 
i pescatori che se devono alare una barca sulla spiaggia con mare grosso 
sanno benissimo che basta aspettare, un po', il momento di quasi calma, 
per atterrare in sicurezza senza rischiare che la barca si traversi.
Il motivo per cui questo fenomeno *puo'* verificarsi e' abbastanza 
semplice: basta l'arrivo di *due* onde con frequenza leggermente diversa 
perche' si generino dei battimenti, cioe' esattamente quello che 
descrivi (potrebbe trattarsi anche di una modulazione vicina al 100%, ma 
in questo caso sarebbero necessarie *tre* onde di ampiezza simile con la 
stessa differenza di frequenza). Non e' necessario che le due onde in 
arrivo abbiano la stessa direzione, anche se provengono da direzioni 
diverse giungendo su una spiaggia digradante vengono rallentate alla 
stessa velocita' (diminuendo L ma mantenendo la frequenza originale) e 
cambiano direzione, "girando" in direzione ortogonale ella battigia: 
possono generare i battimenti proprio poco prima di generare i frangenti.
Il problema che poni pero' e' un altro, e precisamente perche' questo 
fenomento *si presenta tanto spesso* da essere diventato proverbiale e 
prevedibile. Per cercare di capirlo, ho provato a sorvolare con Google 
map il mare al largo di alcune spiagge che davanti a se' non hanno altra 
terraferma prima di un fetch di parecchi chilometri, vedendo se potevo 
capirci qualcosa. E in effetti ho trovato qualcosa di interessante:
Tirreno, al largo di Piombino:
http://maps.google.it/maps?f=q&hl=it&ie=UTF8&ll=42.963261,10.48174&spn=0.003415,0.006909&t=h&z=17
Atlantico, al largo di Porto (Portogallo):
http://maps.google.it/maps?client=firefox-a&hl=it&ie=UTF8&ll=40.777519,-8.746362&spn=0.007068,0.013819&t=h&z=16
Pacifico, al largo di Davenport (S. Francisco):
http://maps.google.it/maps?client=firefox-a&hl=it&ie=UTF8&t=h&ll=37.014633,-122.216635&spn=0.007453,0.013819&z=16
(nel caso Google cambi le foto satellitari di queste zone, le ho salvate 
su 
http://trusso.freeshell.org/OndeA25gradi/
 )
Come si vede, in tutti questi casi arrivano dal largo almeno *due* onde, 
con L diverse ma abbastanza vicine, con rette di propagazione a 25-30° 
fra loro.
Provo ad azzardare un'ipotesi, pronto a ritirarla se qualcuno ne propone 
una migliore o mi dimostra che quanto osservato nelle foto satellitari 
e' un fenomeno diverso.
Alle nostre latitudini, il vento gira. Tutti i marinai del mio golfo mi 
dicono che "segue il sole", e in effetti mi capita molto spesso di 
uscire in barca la mattina con libeccio, trovarmi a mezzzogiorno il 
ponente e il tardo pomeriggio un maestro. Il motivo e' abbastanza 
semplice da spiegare: i venti (non le brezze, ne' gli alisei) sono per 
lo piu' circolazioni cicloniche che si spostano di moto autonomo, dalle 
nostre parti in prevalente direzione ESE. I vortici ciclonici moderati 
che si sentono sull'Alto Adriatico sono posizionati per lo piu' sulle 
Alpi (quelli forti dall'Abruzzo alla Grecia) e quindi durante una 
giornata il loro centro passa facilmente da NE (che genera vento da SO) 
a N (che genera il ponente) a NO (che genera vento da NO). Se il ciclone 
transita a Sud, il vento gira in direzione antioraria da scirocco a 
bora, ma comunque gira. (Nell'emisfero australe valgono le stesse 
considerazioni, la differenza e' che le circolazioni cicloniche deboli 
si muovono verso ENE).
Ora, un vento costante crea inizialmente un'onda giovane e continua poi 
ad accelerarla ed ingrossarla, ma se gira cosa succede? Io credo che per 
piccoli cambiamenti di direzione continui ad agire sull'onda gia' 
formata, ma che superato un certo angolo critico (che non saprei 
calcolare, ma che dalle foto dovrebbe aggirarsi sui 25 - 30°) 
l'"abbandoni" e ne formi invece un'altra, secondo la sua nuova 
direzione, che si sovrappone alla prima propagandosi indipendentemente 
da essa a velocita' (e con L) inferiore. Dopo qualche tempo (poche ore), 
sullo stesso fetch sono presenti due onde, generate da venti di 
direzione leggermente diversa ma della stessa intensita', che pero' 
hanno eta' diverse e quindi c ed L diverse.
E' da notare che per la teoria del moto ondoso di Airy frequenza e 
lunghezza d'onda sono legate da una relazione quadratica, f=sqrt(1.56/L) 
(unita' di misura del SI), per cui differenze in L ben visibili nelle 
foto possono ancora dar luogo a differenze in f abbastanza piccole, 
inferiori a 1 ciclo *per minuto*.
Per cercare conferma a questa teoria, ho cercato di verificare se nel 
caso di onde generate dagli alisei il fenomeno non si verifichi. 
Purtroppo i dettagli del mare tropicale d Google map non sono spinti 
come quelli delle coste europee e statunitensi, il meglio che ho trovato 
e' questo, costa sud del Madagascar:
http://maps.google.it/maps?client=firefox-a&hl=it&ie=UTF8&ll=-24.385368,43.684967&spn=0.003987,0.006909&t=h&z=17
(copia in 
http://trusso.freeshell.org/OndeA25gradi/4-Madagascar.jpg
 )
Ho chiesto percio' ad un amico che fa spesso la traversata atlantica a 
vela e charter nei Caraibi, e mi ha confermato: le onde generate dagli 
alisei, oltre che molto piu' lunghe, sono molto piu' costanti di quelle 
nel Mediterraneo, non presentano lo stesso periodoco ingrossamento e 
attenuazione, e le onde anomale che arrivano da direzioni diverse sono 
rare e veramente dovute a cause anomale (temporali).
Se qualcuno ha delle notizie che possono confermare o smentire queste 
mie illazioni, gli saro' grato se vorra' esporle.
ciao, Tommaso

 hanno eta' diverse e quindi c ed L diverse.
Ecco alcune domande:
1) Perche' le frequenze sarebbero un po' diverse? Da che cosa dipende
la frequenza dell'onda generata dal vento?
2) Per valutare la teoria dell' "abbandono", bisognerebbe sapere di
piu' di quanto so io (ossia niente) di come il vento genera le onde.
Esistono modelli teorici affidabili e verificati?
 
-- 
Elio Fabri

 ciao, Tommaso
In effetti mi sta balenando un'idea per la testa, forse abbastanza folle
ma perfettamente in linea con le mie idee strane, ma prima vorrei una tua
opinione visto che credo proprio che tu abbia un'opinione
Ciao
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 opinione visto che credo proprio che tu abbia un'opinione
opinione su cosa? Io ho buttato li' un'ipotesi, ma a vedere la 
complessita' degli algoritmi di simulazione che si trovano in giro mi 
rendo conto che non sara' molto facile verificarla (o falsificarla).
--
TRu-TS

 Esistono modelli teorici affidabili e verificati?
Purtroppo qui si esce dalla Fisica per entrare nel campo dell'Ingegneria 
modellistica, che dev'essere un software business non da poco: se googli 
p.es
. wind-wave generation, dopo aver eliminato il 70% dei risultati che 
parlano di generazione di energia elettrica *dalle* onde, ti rimane una 
marea di abstract e per leggere gli articoli completi bisogna pagare... 
per soddisfare una curiosita' dovrei vuotare il portafoglio :-)
Da quello che ho capito il modello semplificato che ho citato nei miei 
post e' stato proposto da Miles nel 1957, poi perfezionato da Hasselmann 
fra il '62 e il '74, ed e' continuamente raffinato da algoritmi che 
tengono conto di altri fattori (molti dei quali credo siano anche 
brevettati )-: .
Qualcosa c'e' qui, a pg. 75:
http://books.google.com/books?id=oh4410MzJ7cC
e qui, a pg. 56:
http://books.google.com/books?id=b4aQfHdRgu4C
Credo che i modelli alla fine prevedano *anche* il fenomeno segnalato da 
chris, ma affogato in un'unica equazione fondamentale di bilanciamento 
energetico con decine di correzioni, molte delle quali empiriche.
In queste mie ricerche non ho mai trovato cenno all'effetto di un vento 
che spira in direzione diversa de quella di un'onda gia' parzialmente 
formata, se non qui (e chissa' dove l'ha letto lui...):
http://www.nautica.it/meteo/tempo/mare.htm
"La direzione di provenienza del moto ondoso è compresa entro un angolo 
di 10 gradi con quella del vento"
Tutto quello che so in merito proviene da queste fonti, tutte 
accademiche e in italiano (oltre che a ricordi di qualcosa letto in 
passato che non saprei ritrovare):
Roger Steward, univ.Texas, Introduzione all'Oceanografia fisica
http://ancona.ismar.cnr.it/IPO/ipo.htm
 (vedi il cap. 16)
Radoslav Nabergoj, units, Fondamenti di tenuta della nave al mare, 
indice e capitolo 2 qui:
http://www2.units.it/~dinmasnm/staff/nabergoj/tenuta/Capitolo_02.pdf
(Vorrei dare un'occhiata - senza troppe speranze - anche al capitolo 4, 
che pero' non e' in rete. In settimana passo alla biblioteca centrale 
dell'univ, li' ce l'hanno di sicuro)
Barbara Zanuttigh, unibo, Idraulica marittima
http://amscampus.cib.unibo.it/archive/00002138/09/Cap3_-_Le_onde.pdf
altro dirvi non so...
--
TRu-TS

 Michele Falzone ha scritto:
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Ho dato una guardata alla risposta che hai dato a Elio, e mi rendo conto
della complessità del fenomeno, anche se mi ero reso conto da tempo della
difficoltà di studiare i modelli fluidodinamici reali, ma un parametro che
non ho mai trovato per i fluidi è il concetto di onda di taglio e del
rapporto tra la velocità dell'onda di taglio e quella di pressione.
Sicuramente l'onda di taglio essendo legata al concetto di viscosità si
attenua velocemente, ma se l'onda viene continuamente sostenuta, "forse il
termine non è dei più felici", noi riusciamo a vedere l'onda di taglio
come effetto torsionale sull'onda.
Detta in maniera più semplice il vento che genera l'onda principale,
quando il vento comincia a ruotare, oltre a continuare ad alimentare
l'onda principale, imprime un effetto torsionale, che si manifesta come
un'onda di taglio che per essere in equilibrio con l'onda di pressione
deve avere un rapporto costante, ed i 25 30° dovrebbe dipendere da questo
rapporto.
Come al solito credo di avere fatto confusione, ma visto che la cosa si
lega maledettamente a quello che cerco di dire sulla costante di struttura
fine in 
www.nuovaricerca.org
 cerco di essere più chiaro.
Lungo il fronte di propagazione di un'onda un effetto torsionale si
manifesta facendo sfasare l'onda gradualmente in ritardo, pertanto il
valore da te stimato 25 30° dovrebbe dipendere dal rapporto tra la
velocità di propagazione dell'onda di taglio e quella di pressione in
maniera simile a quanto dico in 
www.nuovaricerca.org
 a proposito della
costante di struttura fine nel caso dell'etere, anche se qui il fluido è
acqua.
Siccome è la prima volta che riesco a trovare un qualche riscontro su
quanto da tempo dico su questo argomento mi farebbe piacere se continuiamo
a sentirci e se hai legami con qualche struttura per potere fare qualche
ricerca in questa direzione.
Ciao
P.S. Sicuramente sono stato molto confusionario, ma credo che l'argomento
merita di essere sviluppato in maniera più dettagliata
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 mie illazioni, gli saro' grato se vorra' esporle.
Non so a Trieste, ma dalle mie parti, vivo su un golfo meno chiuso di quello
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
dell'onda diminunendone l'ampiezza e modificandone eventualmente la
frequenza, quindi onde più piccole dovrebbero essere più fitte, onde più
alte dovrebbero essere più distanti. A parità di frequenza onde più lente
devono essere più corte e se la risacca sottrae loro energia più basse. Man
mano che le onde diventano più basse per effetto della risacca delle onde
più alte il fenomeno di risacca diminuisce e le onde possono tornare alla
loro ampiezza originaria.
Non mi sembra una spiegazione autosufficiente e si espone a diverse
obiezioni che pongo in forma di domanda:
1) è vero che la risacca può alimentare e rallentare l'onda?
2) è vero che l'acqua in risacca tende a crescere quando le onde sono più
basse e diventare più veloce quando le onde sono più alte?
3) che relazione c'è fra ampiezza frequenza, velocità ed energia di un'onda?
4) se è vero che nei mari tropicali le onde non sono soggette alla fase
quiescente come si può spiegare? Magari dipende dalle geometrie dei fondali
costieri?
Ne approfitto per segnalarvi poi una curiosità: in un centro vacanze dalle
mie parti si trovano tratti di spiaggia in cui in giornate di mare mosso
ovunque non si vedono onde particolarmente alte. Inizialmente avevo pensato
che si potesse trattare di rip current, ma nuotandoci attraverso non si
verifica alcun particolare effetto di trascinamento. Dato che si tratta di
una zona della spiaggia in cui sono installate le sdraio ho supposto che
potrebbe trattarsi di un effetto ottenuto artificialmente modificando il
fondale. Qualcuno ha idea di come funziona la cosa? Non si notano nè
barriere emerse, nè zone di secca che precedono la zona, ma si vede
nettamente un'area pressochè ovale di mare quieto, come se le onde
s'andassero a scaricare ai lati scansando quel tratto:-)))


 ha scritto:...
scusa il lungo silenzio, hai messo molta carne al fuoco e non e' facile 
trattare tutto quello di cui hai parlato (e speravo intervenisse qualcun 
altro, che magari conoscesse qualuno di quegli argomenti meglio di me).
Ho cercato di contattarti privatamente, ma la tua mailbox e' piena e 
ricevo una segnalazione "Mailbox disk quota exceeded" anche per un 
messaggio di due righe.
Se hai un altro indirizzo email comunicamelo in privato.
ciao
--
TRu-TS

 s'andassero a scaricare ai lati scansando quel tratto:-)))
Anche se non sono in grado di esprimermi sul caso particolare, il 
fenomeno che nomini è noto perché osservato in diversi luoghi e dipende 
dalla conformazione del fondale. Come dici giustamente la velocità delle 
onde nella teoria lineare dipende solo dalla profondità dell'acqua e 
quindi è possibile, in quella approssimazione, applicare pari pari le 
leggi della rifrazione ottica. E' banale trovare conformazioni del fondo 
equivalenti a lenti che deviano, focalizzano o "defocalizzano" i fronti 
d'onda.
Ho trovato un fenomeno simile e molto gradito ai marinai all'imboccatura 
di un porto del Portogallo che altrimenti, per posizione, sarebbe stato 
pericolosamente esposto all'onda lunga atlantica.
Daniele Fua
UniRomaUno

 TRu-TS
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 UniRomaUno
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 frontiera e misterioso :-) Di quale porto si tratta? Se non chiedo troppo.
Sei sempre molto gentile e come faccio a non rispondere? :-)
Si tratta di Nazare dove avevo avuto delle spiegazioni dirette dal 
"Master of the harbour". Ora ho fatto una rapida ricerca e ho trovato 
questo:
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6768821.stm
Addirittura più impressionante di quanto immaginassi.
Daniele
UniRomaUno