Le onde

Le onde sono movimenti irregolari della superficie marina, che non si avvertono a profondità superiori ai 200 m. Le onde non producono spostamenti orizzontali dell'acqua, ma solo un'oscillazione, lungo un'orbita circolare o ellittica, delle particelle d'acqua. Esse possono originarsi a causa della spinta del vento sulla superficie marina (ma anche in seguito a maree, movimenti sismici, frane sottomarine o perturbazioni atmosferiche violente) e possono, inoltre, propagarsi a migliaia di chilometri di distanza dal luogo di origine (onde senza vento).

Quando il vento spira sul mare, esercita sulla superficie esposta una pressione proporzionale all'intensità con cui soffia. Poiché il liquido è incomprimibile, si deprime, dando origine a un cavo (o ventre) d'onda. Le particelle prima contenute nel cavo si spostano sopravento e danno origine a una cresta rilevata. In persistenza del vento, cavi e creste si susseguono paralleli, creando un treno d'onda (onde forzate).

In un'onda si possono riconoscere i seguenti parametri (fig.19.3):

• lunghezza d'onda (L), distanza esistente fra due creste o due cavi successivi;
• altezza dell'onda (H), dislivello esistente fra la sommità di una cresta e il fondo del cavo;
• periodo dell'onda (T), tempo che intercorre tra il passaggio in uno stesso punto di due creste o due cavi successivi;
• profondità dell'onda, punto più basso al di sotto della superficie nel quale si avverte il movimento dell'acqua (pari a L/2).

In mare aperto, dove non si avverte l'influenza dei fondali, il moto si propaga verso il basso per attrito fra le singole particelle, che compiono orbite circolari "impilate" sulla stessa verticale, con diametro sempre più ridotto scendendo in profondità, fino all'estinzione. Le onde non comportano lo spostamento di masse d'acqua, poiché le particelle, nel loro moto circolare, tornano periodicamente al punto di partenza (onde di oscillazione).

Se le coste sono basse, tanto che la profondità dell'onda diventa superiore alla profondità del fondale, le orbite circolari descritte dalle particelle si deformano diventando ellittiche. La base dell'onda viene rallentata dall'attrito e si trova in ritardo rispetto alla cresta. Il fenomeno si accentua finché quest'ultima si rovescia su se stessa creando i frangenti di spiaggia (onda di traslazione). Il movimento effettivo di masse d'acqua, detto risacca, si manifesta con un movimento di avanzata e di ritiro dell'onda sulla battigia. L'energia cinetica di un'onda, funzione della velocità, è in grado di compiere un lavoro che cresce all'aumentare della massa dell'onda stessa e che sulla costa produce un processo erosivo oppure provoca l'accumulo di nuovo materiale prelevato dal mare in un altro punto della costa.

Tipi d'onda

Non esiste una vera e propria classificazione delle onde. Tuttavia, oltre alle onde sopra citate, la genesi e le specifiche fisiche permettono di distinguere:

• onde morte, o lunghe, che si propagano in assenza di vento. La loro origine può essere lontanissima. Fra le più note ricordiamo quelle che provengono dai mari antartici e che, per effetto della rotazione terrestre, investono le coste occidentali dei continenti nell'emisfero australe fin dentro le zone di calma equatoriale;
• onde di tempesta, sollevate dagli uragani e dai cicloni. Dotate di alta energia, assumono direzioni molto variabili in rapporto all'irregolarità del vento. Possono avere effetti distruttivi sia sulle coste, sia sulle navi in mare aperto;
• tsunami; si tratta di onde atipiche, altissime, provocate da un maremoto che scuote il fondale e trasmette l'energia all'acqua soprastante: queste onde investono la costa con grande violenza, dovuta sia alla massa dell'acqua coinvolta, sia alla velocità del movimento. Da questo fatto e dalla loro scarsa prevedibilità, deriva la grande capacità distruttiva degli tsunami, particolarmente temuti lungo i litorali a forte rischio sismico.