Integração de modelagem numérica (SWAN) e dados de campo na determinação do clima de ondas no litoral setentrional do Rio Grande do Norte

Abstract

Este artigo apresenta os resultados da aplicação do modelo numérico Simulating Waves Nearshore SWAN) com análises comparativas das medidas obtidas a partir dos resultados de modelagem e de edições durante as campanhas de campo em 2010 e 2012 no Litoral Setentrional do Rio Grande do Norte (NE do Brasil). O objetivo principal do presente estudo foi aplicar e validar o modelo numérico SWAN na determinação do clima de ondas, avaliar seus pontos fortes e limitações para a região de interesse. Os dados de campo realizados em dois pontos próximo da costa em profundidades de 3 m (PT_1) e 6 m (PT_2) por meio do uso de dois adcp: AWAC e AQUADOPP. Os dados adquiridos com estes equipamentos foram processados e permitiram a realização de análises espectrais de altura signifi cativa, HS (m), período médio, Tmed (s), e direção média, DIR (º). Para a implementação do modelo SWAN foram empregados para as condições de contorno os dados de agitação a partir do modelo de 3ª geração de escala oceânica Wavewatch III. Para o refi namento e aplicabilidade do modelo, foram introduzidos dados de ventos e maré locais, corrigidos com base no Manual de Engenharia Costeira (CEM), permitindo assim, melhor ajuste dos resultados da modelagem. O domínio de cálculo foi referenciado para as imensões da carta náutica 720, com três malhas regulares de diferentes dimensões e resolução: externa, intermediária e interna, sendo esta última, utilizada para fornecer os parâmetros de propagação da onda ao longo da costa. As confi gurações usadas para o SWAN foram as padrões em modo estacionário, com as formulações KOMEN, a dissipação devido à rebentação induzida pelo fundo com atrito de fundo usando a formulação JONSWAP com coefi ciente de atrito С = 0.015m2s-3 em condições wind sea, e a formulação whitecapping ou excesso de declividade, as interações entre tríades de ondas e interações onda-onda quádrupla. As estatísticas descritivas foram analisadas para todos os conjuntos de dados, erro percentual absoluto, o erro médio quadrático, o índice de concordância e a dispersão dos dados dos valores medidos e dos valores numéricos como forma de precisão e avaliação. Concluímos que o modelo SWAN conseguiu reproduzir e determinar o clima de ondas para o litoral setentrional do RN, os resultados mostram tendência semelhante com as medidas in situ das variações temporais de altura signifi cativa HS, m), entretanto, os resultados paramétricos das estatísticas se mostraram baixos para as estimativas dos períodos médios das ondas (Tmed, s) na maioria dos períodos analisados em comparação os dados do PT_1 e PT_2 (pontos de medição), e alternância das alturas signifi cativas de ondas, em alguns momentos superestimando com a sobreposição ocasional de episódios de picos.