Divisão de Geofísica, Oceanografia e Meteorologia (GOM) da Sociedade Portuguesa de Física foi reativada em 2016 por convite a três investigadores destas áreas que manifestaram a sua disponibilidade para a coordenar. De facto, ao longo dos anos a área GOM tinha vindo a perder relevância no interior da SPF, chegando-se à situação em que deixou de marcar presença nos seus congressos bianuais.
A verdade é que a Geofísica, Oceanografia e Meteorologia têm tudo a ver com a Física, abrangendo não só os campos da Física Clássica, como sejam a Mecânica, Termodinâmica, Eletromagnetismo, Mecânica de Fluídos, como também alguns campos da Física Moderna, como sejam a Física do Estado Sólido ou a Mecânica Quântica. É por isso que a formação de 1.º e 2.º ciclo nas áreas GOM que é dada hoje em Portugal assenta numa forte componente letiva de Física e de Matemática.
A importância do Oceano para a saúde e bem-estar humanos, assim como para o desenvolvimento sustentável que desejamos, é hoje inquestionável. Os vários “Oceanos” estão totalmente interligados entre si num Oceano único, altamente dinâmico, que ocupa cerca de 70 % da superfície terrestre, fornece cerca de 50 % do oxigénio usado na respiração dos seres vivos, regula o clima e o ciclo do carbono, alberga uma enorme biodiversidade de ecossistemas e respectivos serviços, incluindo espécies com enorme potencial biotecnológico, é fonte de alimento, recursos vivos, minerais e energéticos, e tem sido, desde a Antiguidade, um elemento primordial de ligação entre os vários povos e continentes.
São também conhecidos os impactos tremendos dos riscos marinhos nas zonas costeiras, nas quais se concentra grande parte da população mundial, nomeadamente os associados a tsunamis, erosão costeira e eventos extremos (cada vez mais frequentes no quadro actual de mudança climática).
As circulações oceânicas ocorrem numa variedade de escalas espaciais desde os milhares de quilómetros nas grandes correntes globais, até aos movimentos com escala inferior ao centímetro nas ondas capilares. As escalas temporais de variabilidade vão desde as décadas de anos, nas variações climáticas, até aos segundos, numa relação aproximadamente linear com a escala espacial. Os principais fatores forçadores que governam as circulações oceânicas diferem conforme a escala dos movimentos que estamos a estudar. Todos os movimentos têm como fonte primária de energia a radiação solar e, no caso da maré, a interação gravitacional.
As ondas do mar são uma das últimas grandes energias renováveis a serem aproveitadas. Isso tem requerido, nas últimas décadas, um importante esforço de inovação, em que instituições portuguesas têm tido um papel assinalável. Apresentam-se os princípios básicos e as linhas gerais desse desenvolvimento, com referências aos tipos de dispositivos e equipamentos, especialmente as tecnologias que nos últimos anos mais de aproximaram
da fase de comercialização.
Os oceanos têm um papel superlativo na regulação
do sistema climático, para além da sua importância
no ciclo hidrológico ou na manutenção da biosfera. A
estrutura estática e dinâmica dos oceanos é o objeto
dos oceanógrafos físicos que o investigam em pro-
fundidade com sondagens afastadas de alguns qui-
lómetros. O método de reflexão sísmica, que usa as
leis da ótica geométrica e ondulatória na propagação
do som em meios fluidos, permite obter imagens da
estrutura dos oceanos com um espaçamento hori-
zontal que pode chegar a poucos metros.
Tal como as ondas de superfície que podemos encontrar na praia, existem também ondas que se propagam no interior do oceano. Estas ondas propagam-se como oscilações de densidade ao longo de interfaces horizontais (i.e. estratificação vertical da densidade), e são atualmente reconhecidas como uma componente fundamental na dinâmica do oceano. Tipicamente, nas latitudes médias e no verão, as águas dos primeiros 20 metros a 30 metros da superfície oceânica podem ser até 10 ºC mais quentes do que as águas abaixo, e isto origina um gradiente térmico (denominado de termoclina) e consequentemente um gradiente de densidade (picnoclina), que serve de guia para a propagação destas ondas. À semelhança das ondas de superfície que devem a sua existência à diferença de densidades entre a água e o ar, as ondas internas (gravíticas) no oceano devem a sua existência às diferenças de densidade existentes ao longo da coluna de água.
Nas últimas décadas temos assistido a uma crescente utilização de veículos robóticos no estudo dos oceanos.
Prevê-se mesmo que estes venham a revolucionar a observação dos oceanos num futuro próximo. Tal revolução passará pela coordenação das operações de elevados números de veículos submarinos, de superfície, aéreos e espaciais que recolherão dados em contínuo e com resoluções espaciais e temporais adaptativas, e sem precedentes.
A Climatologia é uma disciplina eminentemente do domínio da Física, sendo o seu objeto de estudo o sistema climático.
Ainda que neste sistema a atmosfera tenha um papel central, a interação complexa e não linear com os restantes subsistemas, onde se incluem os oceanos, requer abordagens multidisciplinares, que forçam o diálogo entre físicos e cientistas dos mais diversos domínios. A título ilustrativo, apresenta-se uma aplicação da Climatologia na avaliação dos impactos potencias das alterações climáticas na viticultura. Estas abordagens aplicadas possibilitam o desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão para a redução do risco e promoção da sustentabilidade de sectores vulneráveis às alterações climáticas. É também uma oportunidade para ressaltar o papel da Física na resposta aos desafios da sociedade atual.
Nestes dias da pandemia Covid-19 refletimos sobre a globalização. Celebramos também os 500 anos de um marco da globalização, que muito tem a ver com os Oceanos: a primeira viagem de circum-navegação do globo, iniciada em 20 de Setembro de 1519, comandada por Fernão de Magalhães, e finalizada a 6 de Setembro de 1522, sob a liderança de Juan Sebástian Elcano. O relato dessa viagem, chegou-nos pelas notas de Antonio Pigafetta (“Relazione del Primo Viaggio Intorno Al Mondo”), publicadas em 1525, um Italiano que pagou do seu bolso para participar na viagem de Magalhães, onde serviu de cartógrafo e intérprete. Foi também um dos 18 homens da armada de 260, que completaram a viagem.
Fazendo ondas!
Certamente já te sentaste na praia a ver as ondas chegarem e quebrarem na areia. Sabes o que origina as ondas do mar? É o vento! Também num lago ou num rio a ondulação que observamos é devida ao vento (figs. 1 e 2). Enche uma bacia grande ou a banheira com água, liga um secador de cabelo e aponta-o para a água sem deixares que a água o molhe para não estragares o secador e não apanhares um choque (fig. 3). O que observas? Formam-se ondas como as dum rio ou lago!
A SPF organizou e dinamizou, com a colaboração da Universidade de Évora, o 7.º Encontro de Professores de Física e Química, que decorreu no Colégio Luís António Verney, Universidade de Évora, nos dias 5 e 6 de Setembro de 2019. O Encontro foi acreditado pelo Conselho Científico Pedagógico da Formação Contínua, como Ação de Formação para Professores do 3.º ciclo do Ensino Básico e do Ensino Secundário - grupo 510, e contou com 120 participantes.
A Conferência Nacional de Física da Matéria Condensada foi realizada de 8 a 10 de maio de 2019, na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, com o apoio da Sociedade Física Portuguesa (SPF). A organização esteve a cargo da Divisão de Física da Matéria Condensada da SPF. A Comissão Científica incluiu membros das Universidades do Porto, Minho, Aveiro, Coimbra, Lisboa e Nova de Lisboa, com trabalho de investigação internacionalmente reconhecidos na área.
