Dados Espectrais

Informação adicional

As ondas geradas pelo vento possuem alturas de onda e períodos irregulares, devido à irregularidade do próprio vento. Desta forma, a superfície do oceano varia continuamente, o que torna pouco viável a sua descrição através de uma aproximação determinística.

Por outro lado as propriedades estatísticas da superfície, como a altura média, o período médio e a direcção média, variam lentamente no espaço e no tempo, quando comparados com a variação das alturas e comprimentos de onda típicos do oceano. A elevação da superfície do oceano provocada pelas ondas pode, em qualquer ponto espacial ou temporal, ser vista como a soma de um número elevado de sistemas de ondas, podendo cada um destes sistemas, ter sido gerado por vento turbulento em diferentes tempos ou locais.

No oceano, as ondas podem ser consideradas de alguma forma caóticas, sendo por isso insuficiente descreve-las apenas em função do tempo. Uma das possibilidades é utilizar o espectro de densidade de frequência. Este não é mais do que uma transformada de Fourier da função auto-covariancia da elevação da superfície mar. Esta análise de ondas através do espectro de densidade de frequência é também conhecida como análise espectral de ondas.

No caso de a elevação ser dada em metros e a frequência em Hz, este espectro possui como unidades o m²/Hz. No entanto, em muitas situações, não é possível obter uma boa descrição apenas com a densidade da energia, descrita em função da frequência. Será bastante vantajoso descrever a distribuição da energia das ondas, em função das direcções de propagação também. Desta forma, os espectros apresentados nas figuras, que representam a densidade espectral em função da frequência e da direcção, são apresentados com as unidades m²/Hz/grau.

A figura está organizada de forma a saber-se, para um determinado nível de densidade espectral (representado pela respectiva cor), através da sua posição no gráfico, o período e direcção associados a este sistema de ondas. O período aumenta do centro do gráfico até ao limite exterior e está dividido em linhas circulares de igual valor, desde os 0 segundos até aos 20 segundos.

A direcção pode ser obtida sabendo que esta aumenta desde os 0 graus (norte geográfico) até aos 360 graus, no sentido dos ponteiros do relógio. Na figura está representada a densidade espectral e não a energia ou altura de onda associada. Através da integração do espectro em direcção e em frequência, é assim possível obter os parâmetros de onda característicos, para a totalidade do espectro ou para um determinado sistema de ondas, tal como é apresentado na tabela em anexo da figura.