Le onde condizionano la nostra navigazione non solo in termini di prestazioni, velocità della barca e comfort dell’equipaggio, ma soprattutto a livello di sicurezza. La vera paura di un navigatore è che un’onda arrivi a capovolgere la propria imbarcazione. Come calcolare in modo chiaro e preciso l’altezza delle onde?
Le barche a vela si muovono sotto la spinta del vento nel mare, in un ambiente naturale liquido che non è sempre calmo, anzi il più delle volte è solcato da onde che influenzano la navigazione in termini di velocità della barca ma anche di comfort dell’equipaggio e a volte costringono lo skipper a modificare la propria rotta per ragioni di sicurezza. Capita all’imbarcazione da diporto, ma anche alle mastodontiche navi cargo.
I dati relativi alle onde che troviamo durante la nostra navigazione sono così importanti che gli uffici meteorologici forniscono oltre alle situazioni e alle previsioni dei venti anche quelle delle onde. Per quei diportisti che navigano in oceano sono le Pilot Chart, ossia le carte che raccolgono mensilmente le situazioni meteo dei decenni passati, a offrire oltre alle tendenze dei venti anche l’altezza delle onde.
Identikit di un’onda
In un’onda possiamo distinguere i seguenti parametri:
– Cresta, ossia la parte più alta di un’onda;
–Cavo, ossia la parte più bassa di due onde consecutive;
– Altezza, ossia la distanza tra la cresta e il cavo dell’onda stessa;
– Lunghezza, ossia la distanza orizzontale tra le creste di due onde consecutive;
– Periodo, ossia l’intervallo di tempo tra il passaggio di due onde consecutive:
– Fetch, ossia la distanza di una data onda dalla costa sopravvento.
L’altezza, la lunghezza e il periodo di un’onda dipendono da quanto tempo soffia il vento, dalla forza del vento e dal Fetch. A differenza dei venti e delle correnti, le onde non sono influenzate dalla rotazione terrestre, ma solo dal vento Quando il vento finisce le onde permangono come direzione, ma diminuiscono di altezza fino a sparire. Le onde tuttavia impiegano tanto tempo per arrivare a zero e finiscono contro qualche costa prima della fine naturale della loro corsa. Durante questo tempo di progressione senza spinta del vento la lunghezza dell’onda e il suo periodo aumentano continuamente, mentre l’altezza diminuisce.
Le onde non sono tutte uguali
In teoria in una definita area dove il vento soffia con intensità e direzione costante tutte le onde dovrebbe avere uguale altezza, direzione e periodo, ma in pratica non è così. Il vento infatti non è costante, ma subisce delle leggere variazioni. Le stesse onde inoltre con il loro movimento tendono a influenzare la formazione di altre onde in modo tale che nella stessa area si formeranno onde differenti come direzione, periodo e altezza. Le onde con periodo maggiore inoltre viaggiano più velocemente delle altre e tenderanno a raggiungerle.
La conseguenza di tutto ciò è che la superficie del mare sarà coperta da onde di differente altezza. Tale complessità potrà essere accentuata anche da altri treni di onde provenienti da direzioni differenti che si incroceranno con le onde presenti nella nostra area formando picchi ancora più alti.
Come si misurano le onde in navigazione?
I diportisti sono soliti considerare solo l’altezza delle onde più alte tralasciando e ignorando quelle più piccole, ma i meteorologi non possono fare altrettanto e perciò nei bollettini compare anche un altro dato: la cosiddetta “altezza significativa” dell’onda. Ma come si fa a misurare le onde quando si naviga? I diportisti hanno la tendenza a sottostimare le onde più basse e a sovrastimare quelle più alte. Il movimento stesso della barca non facilita la valutazione dell’altezza, della lunghezza e del periodo dell’onda. Un sistema molto semplice per calcolare l’altezza di un’onda è quello di posizionarsi in un punto della barca del quale si conosce l’altezza degli occhi sul livello del mare, per esempio seduti in pozzetto sarà 1,5 m, mentre in piedi in coperta saranno 3 m. Quando una cresta copre l’orizzonte significa che l’onda è alta come l’altezza dei nostri occhi sul livello del mare. Anche in questo caso tuttavia bisogna tener conto di eventuali errori dovuti al rollio e al beccheggio della barca.
La lunghezza dell’onda invece si può stimare confrontandola con quella dell’imbarcazione. Gli errori della stima in questo caso sono generalmente dovuti alla prospettiva, mentre le stime migliori si hanno quando si naviga con l’onda in poppa. Il sistema più semplice e attendibile per misurare il periodo consiste nel calcolare quanto tempo impiegano le creste di due onde successive ad attraversare lo stesso punto, per esempio una boa o un oggetto galleggiante. La velocità dell’onda invece si può misurare cronometrando due onde successive che colpiscono la nostra imbarcazione sommando o sottraendo la velocità della barca se vengono da poppa o da prua.
Il problema delle onde è la forza cinetica
L’energia cinetica prodotta dalle onde è enorme: solo per fare un esempio si consideri che un’onda alta 1 m con una velocità di 10 secondi scarica sulla costa una potenza di 35.000 cavalli vapore per miglio. Si arriva così al problema che in fondo è presente nel cuore di ogni velista: quali onde può affrontare la mia barca senza capovolgersi?
Indipendentemente dai certificati CE nati più per favorire la commercializzazione delle imbarcazioni che la loro sicurezza, diamo un dato semplice chiaro per tutti: in base alle leggi della fisica, ai riscontri della commissione istituita in Inghilterra dopo la tragedia del Fastnet del 1979 e alle prove in vasca possiamo dividere le imbarcazioni in due categorie, quelle classiche caratterizzate da forme strette e slanciate e quelle moderne caratterizzate da poppe larghe e senza slanci. Nessuna imbarcazione colpita di fianco regge a un frangente che supera il 55 per cento della propria lunghezza fuori tutto senza ribaltarsi di 130 gradi. Per le imbarcazioni larghe di baglio questo limite si abbatte al 35 per cento della lunghezza fuori tutto e variazioni di zavorra con peso non sono influenti in maniera sostanziale.
