Marinai di Terraferma

Quando ho aperto il forum non mi aspettavo un argomento elettrico e così ho fatto l'inciso che precede quasto.
Con le onde e il mare volevo aprire un argomento sulla pianificazione della rotta, la scelta degli approdi, fli approdi di emergenza e così via............ ho iniziato parlando degli affeti del mare. percorso a tappe perchè mirendo conto che la cosa si fa lunga.
Ormai è sapere comune che le onde del mare sono fenomeni fisici oscillatori e quindi a viaggiare ad una velocità dell’ordine dei 20 -30 nodi è solo la forma dell’onda e non l’acqua circostante che praticamente resta ferma.
In assenza di frangenti l'acqua non si sposta in direzione del vento, risultato: la barca in mare ondoso viene semplicemente sollevata e abbassata; il moto relativo della barca rispetto al mare resta lo stesso sia in presenza di mare piatto che di onde.
Diverso è il caso delle onde frangenti: queste hanno una cresta spumeggiante che viaggia quasi alla stessa velocità dell'onda, il vento riesce ad accelerare la cresta di alcune onde particolarmente alte e questa cresta acquista velocità portandosi a viaggiare a velocità vicine alla velocità di spostamento dell'onda. Teniamo presente che una barca viaggia in genere a velocità dell'ordine dei 5 nodi, mentre un'onda con vento forte può viaggiare anche a 20 nodi o più.
Se la velocità della cresta in movimento resta inferiore a quella dell'onda, la cresta produce schiuma ma non cade in avanti, viene più o meno lentamente sorpassata dall'onda e si spegne. Se invece la velocità della cresta supera quella dell'onda, questa cade in avanti formando una vera e propria cascata d'acqua. Sono questi i frangenti pericolosi, un frangente ha massa d'acqua molto grande, di diverse tonnellate, che può colpire la barca a una velocità relativa dell'ordine dei 15 nodi: un impatto devastante.
La velocità della cresta può diventare maggiore della velocità dell'onda e frangere anche in assenza di vento, quando il fronte dell'onda viene rallentato per qualche motivo, per esempio quando l'onda viene frenata da un basso fondalei. (ecco spiegato il fenomeno degli Zunami)
, ma si può formare anche in alto mare quando l'onda viaggia in senso contrario a una corrente o quando viene rallentata da un'onda trasversale secondaria.
Per capire quanto può essere distruttivo un frangente, basta calcolare la pressione che una massa d'acqua in movimento crea contro un elemento fermo: stiamo parlando di circa 5000 kg al metro quadro con velocità relativa frangente-barca di 20 nodi e di circa 3000 kg/mq per una velocità relativa di 15 nodi.
Un mare con onde che viaggiano a 20 nodi e con durata di 18 ore, colpisce ben 9600 volte, se le onde sono frangenti produrranno sforzi notevoli alla barca.
Il movimento della barca rispetto al frangente è il seguente: la cresta dell'onda in movimento rispetto al resto del mare colpisce la poppa della barca a la spinge in avanti accelerandola. La barca acquista velocità e se l'accelerazione non è sufficientemente forte e prolungata la barca viene sollevata sulla cresta spumeggiante dell'onda, viaggia a una velocità vicina a quella della cresta fino a che perde velocità e l'onda la sorpassa.
Va notato che quando la barca viaggia sulla cresta (fa il surf), la velocità relativa barca-acqua è praticamente nulla e quindi la barca non è in grado di rispondere al timone.
Ma se l'accelerazione è sufficientemente forte, la cresta spinge in avanti la poppa mentre la parte anteriore della barca resta incespicata nel mare ``fermo'': in questo caso il capovolgimento è molto probabile, qualsiasi sia la capacità del timoniere.
A questo punto è evidente che la capacità di condurre bene un’imbarcazione sia il connubio di conoscenze e prudenze che qualunque navigatore affina nella vita.
Quando racconto delle 18 ore di mare grosso intendo evidenziare l’importanza di valutare la resistenza e la capacità dell’imbarcazione di superare la traversia: cosa che non dipende solamente dalla temerarietà del comandante e dalla sua bravura di conduzione ma bensì anche dal logoramento delle strutture dello scafo. Scafo a volte pensato per percorsi costieri di breve durata.
E qui apriamo un’infinità di argomenti che sarebbe interessante affrontare anche solo a scopo di dattico……………..

toglietene uno ho spedito troppe volte la stessa cosa.

Le onde sono generate o dall’ attrito del vento sulla superficie o da spostamento localizzato di importanti masse d’ acqua che possono dipendere da terremoti, esplosioni o frane.
In tutti i casi nello studio delle onde si devono prendere in considerazione i parametri che le caratterizzano.
i parametri fondamentali sono:
L = lunghezza d'onda (distanza tra le creste) in metri
A = ampiezza (altezza della cresta rispetto al cavo) in metri
H = profondita del mare in metri
T= periodo (tempo impiegato dalla cresta a percorrere la distanza L) in secondi
V= L/T = velocita' di propagazione.

il fenomeno delle onde marine non comporta trasporto di materia esempio classico oscillazione delle spighe in un campo di grano sotto l' azione del vento.
il fenomeno comporta trasferimento di energia, quell’ energia che il vento cede alla superficie marina e che non puo essere dissipata localmente, questa energia E e’ proporzionale a (AxV al quadrato) insomma nella valutazione dell’ energia l’ altezza dell’ onda e la sua velocita sono i fattori importanti, un onda molto bassa porta poca energia e lo stesso succede se l’ onda e’ lenta.
Vedremo poi che con le onde da terremoti avvicinandosi a riva con il rallentamento dovuto al fondale l’ ampiezza aumenta in maniera che dipende dall’ energia.

onde corte:
L< 2xH una piccola onda con l=2 metri su un fondale maggiore di 4 metri. Che sia corta non significa che la sua ampiezza (l’ altezza tra cresta e cavo) sia piccola ma solo che che il moto ondoso non risente del fondo marino per cui in questo tipo di onda lo spostamento delle particelle di acqua non hanno uno spostamento significativo. Con questo tipo di onda e’ ben difficile che si producano “frangenti” salvo in situazioni particolari in cui ci siano forti correnti, tuttavia una sequenza di due onde di questo tipo puo essere disastrosa se la barca colpita non ha un buon raddrizzamento che non dipenda tanto dalla forma quanto dalla distribuzione dei pesi rispetto ai volumi. In soldoni reagiscono bene barche con chiglia pesante, male le barche con poco peso in chiglia.
In seguito ad una di queste sequenze in un fastnet nel 1996 18 barche si rovesciarono e 15 persone morirono. Tuttora nessun organo di indagine e/o studio ha espresso precise regole minime di raddrizzamento, anzi l’ adozione dello “IOR” come sistema di compenso produsse barche con forti raddrizzamenti di forma e importanti zone negative nel diagramma del braccio di raddrizzamento.
Al momento attuale in molte barche da regata si e’ scelto di sviluppare percorsi che consentano di abbandonare la barca rovesciata invece di imporre un “metacentro” tale da garantire il raddrizzamento,
ovviamente queste considerazioni riguardano anche le onde lunghe che hanno anche una ulteriore condizione di pericolo.
onde lunghe
L>2xH

nelle onde corte non c'e' spostamento significativo di materia, nelle onde lunghe le particelle hanno un moto ellittico con spostamenti orizzontali significativi che possono trasformarsi in frangenti.
Con questa conformazione alla pendenza dell’ onda si aggiunge la velocita delle particelle superficiali, questo comporta un effetto tipo sgambetto dove la chiglia e’ in una zona di acqua ferma mentre lo scafo e’ soggetto ad una corrente. Molti navigatori oceanici (ma e’ successo anche in mediterraneo) si sono visti rovesciare le barche da questo effetto. (se non ricordo male e’ successo anche a soldini che perse un uomo dell’ equipaggio proprio avvicinandosi ad una zona di fondale piu basso tra Inghilterra e francia… quasi all’ arrivo con record su ovest/est)

la velocita di propagazione per le onde corte:
V=radice quadra di(g x L/2 pigreco) con g =9.81 metri/secondi al quadrato e pigraco uguale a 3.14
la volocita' di propagazione dipende da L l’ ampiezza ovviamente dalla quantita’ di energia

la velocita' di propagazione delle onde lunghe:
V=radq(g x H)
la velocita di propagazione aumenta al largo all aumentare di h e dimunisce verso riva al diminuire di h e ne aumenta ovviamente l’ ampiezza.

la velocita di propagazione dipende quindi da diversi fattori, il primo e' direttamente proporzionale all' intensita del vento ed al fetch(vedi scala beaufort) e dipende anche dal fondale marino.
le onde di maremoto meriterebbero una trattazione separata ma in generale possono considerarsi onde lunghe (non ho volutamente nominato lo tsunami che e' ancora un altra cosa) ed hanno lunghezze maggiori 100 km da cui velocita di propagazione senza spostamento di materia prossime a 200 m/s oltre 700 km orari all' avvicinarsi alla costa la loro velocita deve diminuire per effetto del fondale (esempio fondale 10 metri v max 10 m/s) l' energia non si elimina ma si trasforma in ampiezza... fino a 35 metri per i maremoti storicamente conosciuti.
nel mediterraneo per effetto dei venti, dei fondali e dei fetch possibli la velocita delle onde e' compresa tra i 13 ed i 17 nodi.

ah.. io con le onde c'ho un ottimo rapporto personale, ci vuole barca leggera ma con una bella chiglia pesa sotto e invelata per mantenere una velocita alta che aiuti la manovrabilita' e la riduzione al minimo dell' impatto col frangente. purtroppo e' raro che in un mare in burrasca i treni d' onda siano tutti nella stessa direzione, occhi aperti, attenzione costante e barca manovriera, (meglio togliere del tutto la randa se diventa difficile da gestire) se non siete soli cambio frequente al timone, si resta dieci minuti accanto al nuovo che deve adattarsi alle condizioni e poi si va a riposare che la stanchezza e la mamma delle tragedie in mare....

in genere con tsunami si chiamano le onde del porto, non sono generate ne da maremoti ne dal vento, sono l’ effetto di un fenomeno ben conosciuto in fisica e in musica che si chiama “battimento” che in certe situazioni di “fase” genera onde altissime dalla sommatoria di tante piccole onde.
Perche i giornalisti abbiano usato questo nome per descrivere le onde da maremoto non so, ma ormai e’ un termine accreditato .... ora in porto (io ho la barca a livorno) quando indico uno tsunami mi guardano tutti come se fossi matto!