Como as previsões de maré são calculadas

Como as marés são previstas: o forçamento gravitacional da Lua e do Sol, as componentes harmônicas como M2 e S2, e por que os níveis de água observados diferem da previsão astronômica.

As marés podem ser previstas com anos de antecedência porque são impulsionadas pelos movimentos da Lua e do Sol, conhecidos com grande precisão. A maré em um lugar é a resposta do oceano a esse forçamento gravitacional, moldada pela costa e pela profundidade locais. O método que transforma a astronomia em uma tábua de marés chama-se análise harmônica.

A maré como soma de componentes

A análise harmônica trata a maré como a soma de muitas ondas simples, cada uma chamada de componente. Cada componente tem uma frequência fixada pela astronomia — a forma como a Terra, a Lua e o Sol se movem umas em relação às outras — enquanto sua amplitude e sua fase são obtidas ajustando as componentes a um período de observações reais do nível da água naquele local. As principais componentes incluem:

• M2 — a componente semidiurna lunar principal, de período 12.42 horas; geralmente a maior.
• S2 — a componente semidiurna solar principal, de período 12.00 horas.
• N2 — uma componente lunar devida à órbita elíptica da Lua.
• K1 e O1 — as principais componentes diurnas, que fazem com que uma preia-mar do dia seja maior que a outra em muitos lugares.

O familiar ciclo de sizígia-quadratura surge naturalmente disso: M2 e S2 têm períodos ligeiramente diferentes, de modo que entram e saem de fase, reforçando-se a cada 14.8 dias para produzir as sizígias e cancelando-se em parte para produzir as quadraturas.

Prever adiante

Uma vez conhecidas a amplitude e a fase de cada componente para um local, prever a maré é simplesmente uma questão de avaliar a soma em qualquer instante futuro. As frequências astronômicas nunca mudam, de modo que o cálculo é determinístico e pode ser executado com décadas de antecedência.

Por que a maré real difere

Uma previsão é apenas a maré astronômica. Não inclui o tempo meteorológico. Ventos fortes, pressão atmosférica baixa ou alta, chuvas intensas e a vazão dos rios podem elevar ou baixar o nível real da água — uma maré de tempestade pode acrescentar um metro ou mais acima da previsão, enquanto a alta pressão e os ventos de terra podem manter a água bem abaixo dela. As previsões são, portanto, um excelente guia para o momento e o tamanho da maré, mas o nível observado no dia pode diferir.