The Tidal Current
Le maree sono il fenomeno di innalzamento e abbassamento delle acque dovuto all’attrazione gravitazionale della Luna e, in misura minore, del Sole. Il livello del mare è ciclicamente influenzato in ogni suo punto da due alte e due basse maree che si alternano ogni 6 ore.
La Luna nella sua orbita attorno alla Terra attrae le masse d’acqua determinando una alta marea che, per effetto della forza centifruga del sistema rotazionale Terra-Luna, si riflette al suo antipode nel globo terrestre e una bassa marea nelle zone intermedie.
L’ampiezza di marea, ovvero il dislivello alta e bassa marea, può raggiungere in alcune zone costiere valori di notevoli: circa 6 m sulle coste Francesi che si affacciano sull’oceano atlantico della Francia, ma anche 10 metri nel Canale della Manica e sulle coste Inglesi, fino al massimo di 18 m nella Baia di Fundy, in Canada.
Nel Medterraneo e in genere nei mari interni le ampiezze sono notevolmente inferiori, al di sotto del metro; ma possono superare il metro se il flusso viene spinto o il riflusso viene contrastato da correnti e vento di mare.
Le correnti dovute ai moti di marea, a seconda di dove si manifestano prendono il nome di:
- Correnti di rotazione: sono quelle che si hanno negli oceani aperti dove ruotano in senso orario nell’emisfero Nord e in senso antiorario nell’emisfero Sud.
- Correnti di inversione: sono quelle che si hanno nei canali, negli stretti e nelle imboccature dove il flusso si alterna in due direzioni opposte con un momento di stanca fra le due inversioni.
- Correnti di Mascaret: sono quelle correnti di marea che si formano alla foce dei fiumi di fondale non regolare. L’onda di marea proveniente dal mare si scontra con il flusso del fiume e una volta accumulata sufficiente forza e energia, rompe e lo risale per diverse miglia.
La marea determina lo spostamento verticale delle masse d’acqua dovuto all’azione gravitazionale del sole e della luna e la corrente di marea segue l’andamento sinusoidale della curva di marea, del luogo considerato, muovendo queste acque in senso orizzontale a una certa velocità.
Se consideriamo che la massa d’acqua in movimento passa da un momento di calma (slack) dove la velocità è paria zero ad un altro dove inverte il senso di moto, possiamo facilmente intuire che la velocità della corrente crescerà fra i due momenti di calma avendo il suo massimo proprio all’apice della curva, tra Alta e Bassa marea, dove tornerà a scendere fino al secondo momento di calma.
Le informazioni sulle maree e sulle correnti ad esse associate sono ottenute da tavole di marea edite dagli Istituti idrografici, che analizzano l’andamento stagionale delle maree per ogni zona interessata, su base oraria, facendo riferimento a porti standard. Sono previsioni e quindi soggette a errori dovuti alla variabilità delle condizioni atmosferiche. Le curve di marea per i porti standard e le istruzioni per il loro uso le possiamo trovare sui i Reeds Nautical Amanacs e sulle Admiralty Tide Tables.
Le ADMIRALTY Tide Tables pubblicate annualmente in 9 volumi, coprono il mondo intero.
Dalle tavole ricaviamo i dati di ora e altezza delle alte maree – High Water (HW) e delle basse maree – Low Water (LW) riferite al livello di riferimento degli scandagli (LRS) o Chart Datum (CD), alla pressione atmosferica media di 1013 millibar. Ora di stanca, ora della massima velocità, velocità e direzione di flusso e riflusso.
In questa fase del corso tralasciamo le formule teoriche per il calcolo della marea e i problemi relativi. Ci interessiamo invece del calcolo dei tempi della velocità della corrente di marea.
Questi calcoli sono basati su formule trigonometriche che considerano:
– la sinusoide che si forma tra i due punti di alta e bassa marea che descrive un angolo di 180°
– il tempo (T) che intercorre tra due maree successive nel primo flusso/riflusso
– l’angolo 𝝰 in un certo tempo (tx).
- Il calcolo matematico che ci permette di determinare la velocità (v) della corrente per un ora (tx) prestabilita è:
- Il calcolo matematico che ci permette di determinare determinare l’ora (tx) in cui la corrente raggiunge una data velocità (v) è:
- Il calcolo matematico per calcolare la velocità della corrente ad un ora prestabilita, conoscendo i tempi t1 e t2 corrispondenti alle ore delle stanche e la velocità massima della corrente Vmax sarà:
- Se invece volessimo sapere a quale ora la corrente raggiungerà una certa velocità:
