Modelagem do clima de ondas e seus efeitos sobre as feições morfológicas costeiras no litoral setentrional do Rio Grande do Norte

This thesis presents the results of application of SWAN Simulating WAves Nearshore numerical model, OF third generation, which simulates the propagation and dissipation of energy from sea waves, on the north continental shelf at Rio Grande do Norte, to determine the wave climate, calibrate and validate the model, and assess their potential and limitations for the region of interest. After validation of the wave climate, the results were integrated with information from the submarine relief, and plant morphology of beaches and barrier islands systems. On the second phase, the objective was to analyze the evolution of the wave and its interaction with the shallow seabed, from three transverse profiles orientation from N to S, distributed according to the parallel longitudinal, X = 774000-W, 783000-W e 800000-W. Subsequently, it was were extracted the values of directional waves and winds through all the months between november 2010 to november 2012, to analyze the impact of these forces on the movement area, and then understand the behavior of the morphological variations according to temporal year variability. Based on the results of modeling and its integration with correlated data, and planimetric variations of Soledade and Minhoto beach systems and Ponta do Tubarão and Barra do Fernandes barrier islands systems, it was obtained the following conclusions: SWAN could reproduce and determine the wave climate on the north continental shelf at RN, the results show a similar trend for the measurements of temporal variations of significant height (HS, m) and the mean wave period (Tmed, s); however, the results of parametric statistics were low for the estimates of the maximum values in most of the analyzed periods compared data of PT 1 and PT 2 (measurement points), with alternation of significant wave heights, at times overrated with occasional overlap of swell episodes. By analyzing the spatial distribution of the wave climate and its interaction with the underwater compartmentalization, it was concluded that there is interaction of wave propagation with the seafloor, showing change in significant heights whenever it interacts with the seafloor features (beachrocks, symmetric and asymmetric longitudinal dunes, paleochannel, among others) in the regions of outer, middle and inner shelf. And finally, it is concluded that the study of the stability areas allows identifications of the most unstable regions, confirming that the greatest range of variation indicates greater instability and consequent sensitivity to hydrodynamic processes operating in the coastal region, with positive or negative variation, especially at Ponta do Tubarão and Barra do Fernandes barrier islands systems, where they are more susceptible to waves impacts, as evidenced in retreat of the shoreline

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Esta tese apresenta os resultados da aplicação do modelo numérico SWAN Simulating WAves Nearshore, de terceira geração, que a simula propagação e dissipação da energia das ondas do mar, na plataforma continental setentrional do Rio Grande do Norte, com vista a determinar o clima de ondas, calibrar e validar o modelo e aferir suas potencialidades e limitações para a região de interesse. Após a validação do clima de ondas os resultados foram integrados com as informações do relevo submarino e morfologia em planta dos sistemas de praias e ilhas barreiras. Nesta segunda fase, o objetivo foi analisar a evolução da onda e sua interação com o fundo marinho raso a partir de três perfis transversais de orientação de N para S, distribuídos conforme as paralelas longitudinais, X = 774000-W, 783000-W e 800000-W. Posteriormente, extraíram-se os valores direcionais de ondas e ventos ao longo de todos os meses compreendidos entre novembro de 2010 a novembro de 2012, para analisar a incidência destas forçantes sobre a movimentação de área para entender o comportamento das variações morfológicas de acordo com a variabilidade temporal anual. Com base nos resultados da modelagem e da sua integração com os dados correlacionados e das variações planimétricas dos sistemas praiais de Soledade e Minhoto e das ilhas barreiras Ponta do Tubarão e Barra do Fernandes, obteve-se as seguintes conclusões: o SWAN conseguiu reproduzir e determinar o clima de ondas para o litoral setentrional do RN, os resultados mostram tendência semelhante com as medidas nas variações temporais de altura significativa (HS, m) e período médio de onda (Tmed, s), entretanto, os resultados paramétricos das estatísticas mostraram-se baixos para as estimativas dos valores máximos, na maioria dos períodos analisados em comparação os dados do PT 01 e PT 02 (pontos de medição), com alternância das alturas significativas de ondas, em alguns momentos sobrestimado com a sobreposição ocasional de episódios de ondulação. Ao analisar a distribuição espacial do clima de ondas e sua interação com a compartimentação submarina, concluiu-se que há interação da propagação da onda com o fundo, evidenciando alteração nas alturas significativas sempre quando esta interage com as feições de fundo (rochas praiais, dunas longitudinais simétricas e assimétricas, paleocanal, dentre outros) existentes nas regiões das zonas da plataforma externa, média e interna. E finalmente notou-se que especialmente as ilhas de Ponta do Tubarão e Barra do Fernandes, estão mais sujeitas a incidência das ondas, causando o recuo da linha de costa; o estudo das áreas de estabilidade permitiu identificar as regiões mais instáveis, corroborando com o senso de que a maior amplitude de variação indica maior instabilidade e consequente sensibilidade aos processos hidrodinâmicos atuantes na região costeira, seja esta variação positiva ou negativa