Metodologia para determinação do grau de exposição às ondas utilizando energia de ondas e respostas de perfis praiais, aplicada ao litoral sul do Espírito Santo
DOI:
https://doi.org/10.22456/1807-9806.115485Palavras-chave:
SMC Brasil, Dissipação de ondas, Morfologia da antepraia, Plataforma interna, Orientação linha de costa, Ondas em águas rasasResumo
A energia de ondas que atinge a costa é determinada pelas ondas em mar aberto. No entanto, a interação com o leito marinho sobre a plataforma interna e antepraia, assim como a orientação da linha de costa, alteram o padrão energético de ondas sobre a costa. O presente estudo propõe uma metodologia para avaliar o grau de exposição à energia de ondas, considerando a interação das ondas com o leito marinho e a estabilidade de perfis de praia submetidos aos diferentes graus de exposição. Para tal, foram utilizados dados de ondas do modelo ERA5 e o modelo numérico OLUCA-MC, para simular a variação de energia das ondas em aguas rasas para os seguintes cenários: Norte (337,5°-22,5°), Nordeste (22,5°-67,5°), Leste (67,5°-112,5°), Sudeste (112,5°-157,5°), Sul (157,5°-202,5°) e Sudoeste (202,5°-247,5°). A avaliação da resposta dos perfis praiais foi feita com base na variabilidade da altura da barreira e do volume sedimentar da praia emersa. Os resultados indicam que ondas dos quadrantes associados a maiores energias sofrem maiores dissipações ao se propagarem em direção a costa. Já as ondas dos quadrantes mais recorrentes apresentam incremento de sua energia ao se propagarem até a costa. Os perfis associados a maiores variações da energia de ondas apresentam maiores variações e tendências de redução da altura da barreira e volume da praia emersa. Conclui-se que o processo de dissipação energética de ondas sobre a plataforma interna e antepraia ocorre de forma diferenciada para cada direção de incidência e é corroborado pela variação dos perfis.
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Referências
Albino, J., Girardi, G., & Nascimento, K.A. 2006. Espírito Santo. In: Muehe, Dieter (org.). Erosão e progradação do litoral brasileiro. Brasília: MMA, p. 227264.
Albino, J., Jiménez, J.A., & Oliveira, T.C.A. 2016b. Planform and mobility in the Meaípe-Maimbá embayed beach on the South East coast of Brazil. Geomorphology, 253: 110-122.
Albino, J., Neto, N.C., & Oliveira, T.C.A. 2016a. The Beaches of Espírito Santo. In: Short, A. D., & Klein, A.H.D.F. (Ed.). Brazilian beach systems. Springer, p. 333-361.
Albino, J., Paiva, D., & De Souza Modolo, G.V.M. 2001. Geomorfologia, tipologia, vulnerabilidade erosiva e ocupação urbana das praias do litoral do Espírito Santo, Brasil. Geografares, 2: 63-69.
Bingölbali, B., Jafali, H., Akpinar, A., & Bekiroğlu, S. 2020. Wave energy potential and variability for the south west coasts of the Black Sea: The WEB-based wave energy atlas. Renewable Energy, 154: 136-150.
Bulhões, E.M.R., Fernandez, G.B., De Oliveira Filho, S. R., Pereira, T.G., & Da Rocha, T.B. 2014. Impactos costeiros induzidos por ondas de tempestade entre o Cabo Frio e o Cabo Búzios, Rio de Janeiro, Brasil. Quaternary and Environmental Geosciences, 5(2): 155-165.
Crespo, A.A. 1991. Estatística. Saraiva Educação, São Paulo, 224p.
Da Silva, A.L.C., Gralato, J.D.C.A., Brum, T.C.F., Silvestre, C.P., Da Silva Baptista, É.C., & Pinheiro, A.B. 2020. Dinâmica de praia e susceptibilidade às ondas de tempestades no litoral da ilha grande (ANGRA DOS REIS-RJ). Journal of Human and Environment of Tropical Bays, 1: 9-44.
De Almeida, L.R., Amaro, V. E., Marcelino, A.M.T., & Scudelari, A.C. 2015. Avaliação do clima de ondas da praia de Ponta Negra (RN, Brasil) através do uso do SMC-Brasil e sua contribuição à gestão costeira. Revista de Gestão Costeira Integrada, 15(2): 135-151.
De Matos, M.F.A., Amaro, V.E., Fortes, C.J., & Scudelari, A.C. 2014. Interação entre ondas oceânicas e fundo marinho: resultados na plataforma continental setentrional do rio grande do norte. Revista Brasileira de Geomorfologia, 15(3): 371-391.
De Souza, T.A., Bulhões, E., & Da Silva Amorim, I.B. 2016. Ondas de tempestade na costa Norte Fluminense. Quaternary and Environmental Geosciences, 6(2): 10-17.
DHN. Diretoria de Hidrografia e Navegação. Centro de Hidrografia da Marinha. 2021. Banco nacional de dados oceanográficos. Previsões de maré. Disponível em: http://www.mar.mil.br. Acesso em: 07 jan. 2021.
Dodet, G., Castelle, B., Masselink, G., Scott, T., Davidson, M., Floc'h, F. & Suanez, S. 2019. Beach recovery from extreme storm activity during the 2013–14 winter along the Atlantic coast of Europe. Earth Surface Processes and Landforms, 44(1): 393-401.
Durán, R., Guillén, J., Ruiz, A., Jiménez, J. A., & Sagristà, E. 2016. Morphological changes, beach inundation and overwash caused by an extreme storm on a low-lying embayed beach bounded by a dune system (NW Mediterranean). Geomorphology, 274: 129-142.
Eguchi, B.M.M., & Albino, J. 2018. Bluff retreat induced by wave action on a tropical beach, in Espírito Santo, Brazil. Brazilian Journal of Geophysics, 36(4): 569-580.
Eichentopf, S., Baldock, T.E., Cáceres, I., Hurther, D., Karunarathna, H., Postacchini, M., ... & Alsina, J. M. 2019. Influence of storm sequencing and beach recovery on sediment transport and beach resilience (RESIST). In: PROCEEDINGS OF THE HYDRALAB+ JOINT USER MEETING, Bucharest, Romania, p. 21-25.
Figueiredo Filho, D.B., & Silva Junior, J.A. 2009. Desvendando os Mistérios do Coeficiente de Correlação de Pearson (r). Revista Política Hoje, 18(1): 115-146.
Filgueiras, G.D.L., & Albino, J. 2020. Vulnerabilidade costeira a partir da abordagem multicritério: estudo de caso no litoral sul do Espírito Santo. Revista do Departamento de Geografia, 40: 78-93.
Firmino, L.A.C., & Bulhões, E.M.R. 2020. Aspectos das ondas oceânicas em áreas de erosão costeira. Litoral do Espírito Santo, Brasil. Finisterra, 55(113): 23-44.
George, E., Lunardi, B., Smith, A., Lehner, J., Wernette, P., & Houser, C. 2021. Storm impact and recovery of a beach-dune system in Prince Edward Island. Geomorphology, 384: 1-6.
Gon, C.J., Macmahan, J.H., Thornton, E.B., & Denny, M. 2020. Wave dissipation by bottom friction on the inner shelf of a rocky shore. Journal of Geophysical Research: Oceans, 125(10): 1-16.
González, M., Medina, R., Gonzalez-Ondina, J., Osorio, A., Méndez, F. J., & García, E. 2007. An integrated coastal modeling system for analyzing beach processes and beach restoration projects, SMC. Computers & Geosciences, 33(7), 916-931.
Gornitz, V. 1991. Global coastal hazards from future sea level rise. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 89(4), 379-398.
Hallermeier, R.J. 1981. Seaward limit of significant sand transport by waves: an annual zonation for seasonal profiles. Coastal Engineering Research Center Fort Belvoir Va, 23p.
Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Biavati, G., Horányi, A., Muñoz Sabater, J., Nicolas, J., Peubey, C., Radu, R., Rozum, I., Schepers, D., Simmons, A., Soci, C., Dee, D., & Thépaut, J.N. 2018: ERA5 hourly data on single levels from 1979 to present. In: COPERNICUS CLIMATE CHANGE SERVICE (C3S) CLIMATE DATA STORE (CDS). Disponível em: https://cds.climate.copernicus.eu. Acesso em: 03 fev. 2021.
Holthuijsen, L.H. 2007. Linear wave theory (oceanic waters). In: Holthuijsen, L.H. (Ed.). Waves in oceanic and coastal waters. Cambridge University press, p. 106-142.
Innocentini, V., Arantes, F.O., & Prado, S.C.C. 2003. Modelo de ondas aplicado ao caso 5-8 de maio de 2001. Revista Brasileira de Meteorologia, 18(01): 97-104.
Jackson, D.W.T. & Cooper, J.A.G. 2009. Geological control on beach form: accommodation space and contemporary dynamics. Journal of Coastal Research, (56): 69-72.
Jackson, D., & Short, A. 2020. Sandy Beach Morphodynamics. Ed. Elsevier, 769p.
Komar, P.D. 1998. Beach processes and sedimentation. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall, 544p.
Li, C.Y., Shih, R.S., & Weng, W.K. 2020. Investigation of Ocean-Wave-Focusing Characteristics Induced by a Submerged Crescent-Shaped Plate for Long-Crested Waves. Water, 12(2): 1-17.
Lins-De-Barros, F.M., Klumb-Oliveira, L., & Lima, R.D.F. 2018. Avaliação histórica da ocorrência de ressacas marinhas e danos associados entre os anos de 1979 e 2013 no litoral do estado do Rio de Janeiro (Brasil). Revista de Gestão Costeira Integrada, 18(2): 85-102.
Lübbecke, J.F., Burls, N.J., Reason, C.J., & Mcphaden, M.J. 2014. Variability in the South Atlantic anticyclone and the Atlantic Niño mode. Journal of Climate, 27(21): 8135-8150.
Marcelino, A.M.T., Pinheiro, L.R.D.S.G., & Costa, J.R.S. 2018. Planejamento participativo para a gestão da orla marítima de Galinhos/RN, nordeste brasileiro, com apoio de sensores remotos e modelagem costeira. Desenvolvimento e Meio Ambiente, 44: 119-139.
Martin, L., Suguio, K., Flexor, J.M., & Arcanjo, J.D. 1996. Coastal Quaternary formations of the southern part of the State of Espírito Santo (Brazil). In: ACADEMIA BRASILEIRA DE CIÊNCIAS. Anais... São Paulo, v. 68, n 3, p. 389-404.
Masselink, G., Hughes, M., & Knight, J. 2014. Introduction to coastal processes and geomorphology. Routledge.
Nogueira, I.C.M. 2014. Caracterização do clima de ondas na bacia do espírito santo através de modelagem numérica. Rio de Janeiro, 128p. Dissertação de Mestrado em Engenharia Oceânica, Universidade Federal de Rio de Janeiro/COPPE.
Padilla-Hernández, R., & Monbaliu, J. 2001. Energy balance of wind waves as a function of the bottom friction formulation. Coastal Engineering, 43(2): 131-148.
Parise, C.K., Calliari, L.J., & Krusche, N. 2009. Extreme storm surges in the south of Brazil: atmospheric conditions and shore erosion. Brazilian Journal of Oceanography, 57(3): 175-188.
Patel, R.P., Nagababu, G., Kumar, S.V.A., Seemanth, M., & Kachhwaha, S. S. 2020. Wave resource assessment and wave energy exploitation along the Indian coast. Ocean Engineering, 217: 1-35.
Poate, T., Masselink, G., Austin, M.J., Dickson, M., & Mccall, R. 2018. The role of bed roughness in wave transformation across sloping rock shore platforms. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 123(1): 97-123.
Raaijmakers, R., Krywkow, J. & Van Der Veen, A. 2008. Flood risk perceptions and spatial multi-criteria analysis: an exploratory research for hazard mitigation. Natural Hazards, 46: 307-322.
Ramieri, E., Hartley, A., Barbanti, A., Santos, F. D., Gomes, A., Hilden, M. & Santini, M. 2011. Methods for assessing coastal vulnerability to climate change. ETC CCA technical paper, 1: 1-93.
Reboita, M.S., Rocha, R.D., & Ambrizzi, T. 2005. Climatologia de ciclones sobre o Atlântico Sul utilizando métodos objetivos na detecção destes sistemas. In: CONGRESSO ARGENTINO DE METEOROLOGIA, 9., 2005, Buenos Aires. Anais... Buenos Aires: CONGREMET, 2005.
Robin, N., Billy, J., Castelle, B., Hesp, P., Laporte-Fauret, Q., Lerma, A. N., ... & Michalet, R. 2020. Beach-dune Recovery from the Extreme 2013-2014 Storms Erosion at Truc Vert Beach, Southwest France: New Insights from Ground-penetrating Radar. Journal of Coastal Research, 95: 588-592.
Rodríguez, M.G., Nicolodi, J.L., Gutiérrez, O.Q., Losada, V.C., & Hermosa, A.E. 2016. Brazilian coastal processes: wind, wave climate and sea level. In: Short, A.D., & Klein, A.H.D.F. (Ed.). Brazilian beach systems. Springer, p. 37-66.
Sallenger, A.H. 2000. Storm impact scale for Barrier Island. Journal of Coastal Research, 16: 890-895.
Silva, I.R., Guimarães, J.K., Bittencourt, A.C., Rodrigues, T.K., & An, G.F. 2017. Avaliação da dinâmica litorânea da região de Baixio/Barra do Itariri, litoral norte do Estado da Bahia, utilizando o Sistema de Modelagem Costeira (SMC-Brasil). Pesquisas em Geociências, 44(2): 221-234.
Short, A.D. 1999. Handbook of beach and shoreface morphodynamics. London, John Wiley, 379p.
Sun, X., Cook, K.H., & Vizy, E.K. 2017. The South Atlantic subtropical high: climatology and interannual variability. Journal of Climate, 30(9): 3279-3296.
Trombetta, T.B., Oleinik, P.H., Lopes, B.V., Guimarães, R.C., Marques, W.C., & Isoldi, L.A. 2018. Atenuação da Energia das Ondas sobre uma Rampa que atua como Estrutura de Proteção Costeira na Plataforma Sul do Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física, 11(4): 1303-1320.
Viavattene, C., Jiminez, J., Owen, D., Priest, S.J., Parker, D.J., Micou, P., & LY, S. 2015. Coastal risk assessment framework guidance document. London, Middlesex University, 156p. (Project Report).
Yang, Z., García-Medina, G., Wu, W.C., & Wang, T. 2020. Characteristics and variability of the nearshore wave resource on the US West Coast. Energy, 203: 1-16.
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