Ecco alcune foto scattate in spiaggia:
Ti sei mai chiesto perché, quando sei seduto sulla riva e guardi il mare, le onde tipicamente vengono verso di te come se fossero parallele alla costa? D’altra parte, se tu fossi in mezzo al mare, su una barca, non potresti vedere una direzione preferenziale di propagazione, perché le onde sembrano propagarsi in ogni singola direzione.
Perciò, perché quando ci si avvicina alla spiaggia, le mareggiate cambiano la loro direzione in una parallela alla riva?
Partiamo dall’origine delle onde.
Le onde possono avere origine molto lontano dalla costa, in mare aperto, a causa dell’attrito tra i venti e l’acqua superficiale. Per esempio, durante una tempesta i venti iniziano a soffiare creando piccole increspature. Questo aumenta la presa della superficie del mare, e mentre i venti continuano a soffiare, la superficie del mare diventa disordinata. Le onde iniziano a propagarsi in ogni direzione a velocità diverse che dipendono dalla loro lunghezza d’onda (= la distanza tra le creste successive di un’onda). Le onde con lunghezze d’onda più lunghe si muovono più velocemente e arriveranno prima alla riva rispetto alle onde con lunghezze d’onda più corte che rimangono indietro. Mentre viaggiano lontano dalla tempesta, le onde con lunghezze d’onda diverse hanno il tempo di separarsi perché viaggiano ad una velocità diversa.
Anche se non è una giornata ventosa, puoi osservare grandi onde sulla spiaggia, quelle possono venire da una tempesta molto lontana da dove sei! Anche se sembra terribilmente eccitante, i surfisti non surfano nel mezzo della tempesta… preferiscono le regioni lontane da esse, dove il fronte d’onda è prevedibile.
Rifrazione delle onde
Le onde in acque profonde sono più veloci, perché non sentono la presenza del fondo del mare. Una volta arrivate in acque meno profonde, la loro velocità diventa proporzionale alla profondità: al diminuire della profondità, diminuisce anche la velocità delle onde. Ma cosa fa sì che diventino parallele alla linea di costa, anche se si avvicinano da una diversa direzione di propagazione?
Il processo fisico della rifrazione lo spiega:
Immaginiamo di avere onde che arrivano nella direzione della foto, perché provengono da una tempesta che si trovava da qualche parte a ovest. La parte A della cresta dell’onda raggiunge presto le acque basse, sente la presenza del fondo del mare e la rallenterà. La parte B della cresta dell’onda viaggia ancora ad una velocità più alta quando la parte A è già in acque poco profonde, quindi ne risulta un’inclinazione.
Avvicinandosi alla costa, per ogni linea isobatimetrica (linee della stessa profondità dell’acqua), la cresta dell’onda subisce la rifrazione e si piega di volta in volta, diventando sempre più parallela alla riva.
La prossima volta che siete in spiaggia, o la prossima volta che saltate sulle onde parallele, saprete perché succede e potrete spiegarlo ai vostri amici e familiari!