Perché si creano le onde e le mareggiate: una guida completa

Perché si creano le onde e le mareggiate: sono fenomeni naturali che hanno affascinato l’umanità per millenni. Questi potenti eventi marini possono essere sia affascinanti che pericolosi, con un impatto significativo su molte attività umane, dalla navigazione alla infrastrutture costiere.

Ma qual è il principio fisico dietro la formazione delle onde e delle mareggiate? La loro formazione è influenzata da una serie di fattori complessi legati alle forze atmosferiche ma anche gravitazionali come vedremo.

Andiamo a capire meglio i processi che danno origine a questi fenomeni del moto ondoso.

Perché si creano le onde

Le onde si formano principalmente a causa dell’azione del vento sulla superficie dell’acqua.

Quando il vento soffia sul mare, trasferisce energia cinetica alle particelle d’acqua che iniziano a muoversi in cerchi concentrici. Questi cerchi si propagano radialmente verso l’esterno, creando onde. La tensione superficiale dell’acqua e la gravità contribuiscono a mantenere la forma delle onde mentre si spostano verso la riva.

Per chi ama la fisica, per la precisione il vento provoca l’oscillazione delle molecole d’acqua, che poi trasmettono questa energia alle molecole d’acqua circostanti

Le onde marine sono costantemente in movimento, creando un ciclo continuo di creste e avvallamenti che crescono in dimensioni e intensità con il vento più forte, l’area di mare su cui soffia (fetch) e la durata per cui soffia.

Un’onda si muove attraverso l’acqua, ma l’acqua stessa non si sposta con l’onda. Invece, le molecole d’acqua si muovono in un movimento circolare, risalendo con la cresta dell’onda.

Cosa sono le mareggiate

Le mareggiate sono un tipo specifico di onda, spesso associato a condizioni meteo estreme.

Sono causate da una combinazione di venti forti e bassa pressione atmosferica. Quando una tempesta o un uragano si avvicina alla costa, può spingere un’enorme quantità d’acqua davanti a sé, causando un innalzamento del livello del mare e creando una mareggiata.

Le mareggiate possono causare enormi danni quando raggiungono la costa, l’acqua può innalzarsi rapidamente, inondando le aree costiere e causando erosione. La forza delle mareggiate può anche danneggiare o distruggere le infrastrutture costiere.

Come si misura l’intensità del moto ondoso

Qui occorre distinguere fra “forza del vento” e “Stato del Mare”.

Scala Douglas

Per misurare lo stato del mare si utilizza la scala Douglas  in base alla misurazione tramite boe e sonde in alto mare dell’altezza media delle onde, chiamata altezza significativa.

È composta da 10 gradi standardizzati che descrivono il livello del moto ondoso. Il grado 0 rappresenta un “mare calmo” con un’altezza delle onde pari a 0 metri, mentre il grado 9 indica un “mare tempestoso” in cui l’altezza delle onde supera i 14 metri.

Ecco i 10 gradi della Scala Dougas. La tabella riporta i gradi della scala di intensità del moto ondoso insieme alle relative descrizioni e alle altezze approssimative delle onde:

Scala Beaufort

Per misurare invece la forza del mare si utilizza la scala di Beaufort che è stata adottata a livello internazionale nel 1949. Non misura l’altezza del mare ma mette in relazione lo stato del mare in relazione alla forza del vento.

Si basa sull’osservazione empirica e fornisce una stima approssimativa della velocità del vento in base agli effetti osservabili sul mare e sull’ambiente circostante. Inizialmente composta da 12 gradi, la scala è stata successivamente ampliata a 17 gradi per fornire una maggiore precisione nella descrizione dei diversi tipi di uragano.

Analogamente alla scala Douglas, le misurazioni della scala Beaufort si riferiscono all’alto mare e non alle aree costiere, dove gli effetti della forza del vento possono essere meno evidenti.

Ecco la tabella HTML con i valori della scala Beaufort: nella formulazione a 12 livelli.

Perché si creano le onde: video di mareggiate

E per finire il video della mareggiata del 3 Novembre 2023 sulle coste della Liguria, a Genova Priaruggia in particolare, causata da un forte vento di libeccio, fenomeno tipico che colpisce questa parte della regione specialmente nei mesi autunnali causano anche danni alle strutture presenti sul litorale.

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Ultimo aggiornamento il 10 Dicembre 2023 da Rossella Vignoli