Sebenta · Atuar de acordo com os procedimentos básicos de navegação (UC00201)

Introdução

Esta sebenta reúne os procedimentos básicos de navegação que qualquer Técnico/a Militar Naval tem de dominar antes de assumir responsabilidades de quarto à ponte, de planeamento ou de coordenação em estado-maior. Navegar é responder, em permanência, a três perguntas: onde estou, para onde vou e como chego lá com segurança.

O percurso segue a lógica do próprio ofício: primeiro entendemos a Terra como superfície de trabalho (forma, dimensões, coordenadas), depois a orientação (rosa-dos-ventos, agulhas, proas), depois o movimento real do navio (rumo e deriva), depois dois fenómenos que condicionam qualquer manobra costeira, as marés e a sinalização marítima (faróis, farolins, marcas). Termina com exemplos de cálculo, os erros mais frequentes e um conjunto de exercícios resolvidos.

Objetivos de aprendizagem (referencial): interpretar os conceitos básicos de navegação e executar as operações elementares de navegação, atuando de acordo com esses conceitos e analisando corretamente as orientações e direções no mar. Aplica-se em Unidades Navais, em Organismos da Marinha e em Estados-Maiores de Comando de Forças Conjuntas ou Combinadas.

1. Navegação: conceito e utilidade

Navegar é o conjunto de técnicas, instrumentos e procedimentos que permitem a uma unidade naval determinar a sua posição, escolher e manter um rumo, e chegar ao destino com segurança. Não é uma tarefa isolada de quem está ao leme: é uma competência transversal, exigida a qualquer militar que precise de interpretar uma posição, um rumo ou uma ordem de manobra.

A navegação combina três tipos de recurso:

• Observação: astros, costa, luzes, outros navios.
• Instrumentos: agulhas, cartas náuticas, tabelas de marés, publicações de faróis.
• Cálculo: conversões de proa, correções de rumo, previsão de horários de maré.

Onde se aplica

O referencial identifica três contextos de atuação, todos com o mesmo padrão de exigência:

• Unidades Navais, no serviço de quarto à ponte e na condução direta do navio.
• Organismos da Marinha, na formação, no planeamento de rotas e na gestão de recursos náuticos.
• Estados-Maiores de Comando de Forças Conjuntas ou Combinadas, na coordenação de operações que envolvem várias unidades e, por vezes, outras forças aliadas.

Em qualquer um destes contextos, os dois critérios de desempenho que orientam esta UC mantêm-se: atuar de acordo com os conceitos básicos de navegação e analisar as orientações e direções no mar.

2. A forma e as dimensões da Terra

Para navegar, trata-se a Terra como uma esfera, aproximação suficiente para os cálculos básicos (a forma exata é um geoide, muito próximo de uma esfera achatada nos pólos). Sobre esta esfera definem-se três elementos geométricos que sustentam toda a navegação:

• Ponto: uma posição sem dimensão, por exemplo a posição instantânea do navio.
• Linha: um conjunto contínuo de pontos, por exemplo um meridiano ou um paralelo.
• Plano: uma superfície que, ao cortar a esfera, gera uma circunferência.

Círculos máximos e círculos menores

Consoante o plano de corte passe ou não pelo centro da Terra, a circunferência resultante é um círculo máximo ou um círculo menor.

O equador é simultaneamente um paralelo e um círculo máximo, o único caso em que isso acontece. Cada meridiano, ao unir os dois pólos e passar pelo centro da Terra, é sempre um círculo máximo. Este detalhe não é apenas teórico: um círculo máximo dá sempre a distância mais curta entre dois pontos da esfera, o que fundamenta a navegação em grandes distâncias.

Exemplo resolvido · classificar círculos na esfera terrestre

Classifica como círculo máximo ou círculo menor: (a) o equador; (b) o paralelo de latitude 45° Norte; (c) o meridiano de Greenwich.

Resolução: (a) o equador é círculo máximo, porque o seu plano passa pelo centro da Terra e coincide com o único paralelo que também o é. (b) o paralelo de 45° N é círculo menor, o seu plano é paralelo ao do equador mas não passa pelo centro. (c) o meridiano de Greenwich é círculo máximo, como qualquer meridiano, porque une os dois pólos passando pelo centro da Terra.

3. O sistema de coordenadas geográficas

Qualquer ponto da superfície terrestre localiza-se com dois valores angulares: latitude e longitude.

• A latitude mede a distância angular de um ponto ao equador, ao longo do respetivo meridiano, de 0° a 90°, para Norte ou para Sul.
• A longitude mede a distância angular de um ponto ao meridiano de referência (meridiano de Greenwich, longitude 0°), ao longo do equador, de 0° a 180°, para Este ou para Oeste.

As linhas de igual latitude chamam-se paralelos; as linhas de igual longitude chamam-se meridianos. Todo o ponto da Terra fica definido, sem ambiguidade, pelo cruzamento de um paralelo com um meridiano.

Escrever e ler uma coordenada

As coordenadas exprimem-se em graus, minutos e segundos de arco, ou em graus e minutos decimais:

Latitude  38° 41' 30" N
Longitude 09° 12' 15" O

Um grau (°) divide-se em 60 minutos ('); um minuto divide-se em 60 segundos ("). A convenção de leitura é sempre a mesma: primeiro a latitude com o seu hemisfério (N ou S), depois a longitude com o seu hemisfério (E ou O).

Um facto essencial liga as coordenadas à distância no mar: um minuto de latitude equivale a uma milha náutica (1852 metros). É por isso que a milha náutica, e não o quilómetro, é a unidade de referência da navegação.

Exemplo resolvido · distância a partir da diferença de latitude

Um navio navega exatamente para Norte, do paralelo 37° 00' N para o paralelo 38° 30' N, sem alterar a longitude. Que distância percorreu, em milhas náuticas?

Resolução: a diferença de latitude é 38° 30' − 37° 00' = 1° 30' = 90 minutos de arco. Como cada minuto de latitude equivale a uma milha náutica, o navio percorreu 90 milhas náuticas.

4. A variação angular

A variação angular, também chamada declinação magnética, é o ângulo, medido no plano horizontal, entre o Norte verdadeiro (geográfico) e o Norte magnético (o indicado pela agulha magnética), num dado local e numa dada data.

Resulta de o pólo magnético da Terra não coincidir com o pólo geográfico. A variação:

• Muda de local para local, consoante a posição do navio no globo.
• Muda, lentamente, com o tempo, por isso as cartas indicam a variação de referência e a correção anual a aplicar.
• Diz-se variação Este quando o Norte magnético está a Este do Norte verdadeiro, e variação Oeste no caso contrário.

Regra de sinal na conversão

Verdadeira = Magnética + variação   (Este soma-se, Oeste subtrai-se)
Magnética  = Verdadeira − variação

A forma mais segura de não errar a regra é escrever sempre a cadeia completa, com o sinal explícito da variação, em vez de a aplicar de memória.

Exemplo resolvido · aplicar a variação

Um navio segue uma proa magnética de 045°. A carta indica uma variação de 8° Oeste. Qual a proa verdadeira?

Resolução: Verdadeira = Magnética + variação. Como a variação é Oeste, subtrai-se: Pv = 045° − 8° = 037°.

5. Orientação no mar e rosa-dos-ventos

A rosa-dos-ventos é a representação gráfica, em círculo, de todas as direções possíveis, dividida tradicionalmente em 32 rumos:

• 4 pontos cardeais: Norte (N), Sul (S), Este (E), Oeste (O).
• 4 pontos colaterais, a meio de cada quarta: Nordeste (NE), Sudeste (SE), Sudoeste (SO), Noroeste (NO).
• Subdivisões sucessivas até aos 32 rumos, separados entre si por 11° 15'.

A rosa-dos-ventos é a referência universal de orientação, tanto impressa nas cartas náuticas como fisicamente marcada nas agulhas.

Aparelhos de direção

• Agulha magnética: indica o Norte magnético.
• Girobússola (agulha de giro): indica o Norte verdadeiro, por meios giroscópicos, sem variação nem desvio.
• Repetidoras: reproduzem, noutros pontos do navio, a indicação da agulha principal, para leitura descentralizada.
• Marcador de marcações: mede o ângulo entre a proa do navio e um alvo externo (costa, farol, outro navio), usado para determinar a posição por marcações.

Orientar-se no mar é combinar sempre a leitura destes aparelhos com a carta náutica e a observação direta do ambiente.

6. Agulhas de marear

As duas famílias de agulhas usadas a bordo têm princípios de funcionamento distintos e complementam-se.

Vantagens e limitações

A agulha magnética é simples, fiável e funciona sempre, mesmo sem eletricidade, sendo por isso a reserva de emergência a bordo. A sua limitação é estar sujeita a dois erros: a variação (fenómeno natural do planeta) e o desvio (introduzido pelo próprio navio, tratado no capítulo seguinte).

A girobússola dá o Norte verdadeiro diretamente, sem necessidade de correções de variação ou desvio, mas precisa de energia elétrica, de um tempo de arranque para estabilizar e de manutenção técnica.

Cuidados na utilização das agulhas

• Manter o compartimento da agulha magnética afastado de massas metálicas, correntes elétricas e equipamento que gere campos magnéticos.
• Comparar periodicamente a leitura da agulha magnética com a da girobússola, registando qualquer diferença anómala.
• Verificar, na girobússola, o erro de giro por comparação regular com o Norte verdadeiro.
• Nunca confiar cegamente numa única agulha em manobra crítica: cruzar sempre a leitura com outra fonte.

7. Proas e rumo

Proa é a direção para onde aponta a proa do navio, medida em graus a partir de uma referência de Norte. Consoante a referência usada, há quatro proas distintas.

Desvio da agulha

O desvio é o erro introduzido pelo próprio navio (massas metálicas, correntes elétricas, equipamento eletrónico) na leitura da agulha magnética. Ao contrário da variação, que é um fenómeno natural do planeta, o desvio é próprio de cada navio e de cada proa, e vem registado numa tabela de desvios específica dessa unidade.

Cadeia completa de correção, do instrumento até à proa verdadeira:

Proa da agulha (Pa)  + desvio    → Proa magnética (Pm)
Proa magnética (Pm)  + variação  → Proa verdadeira (Pv)

Para o caminho inverso, de verdadeira para a agulha, aplicam-se as mesmas correções com o sinal trocado, pela ordem contrária.

Rumo, proa e deriva

Proa é para onde aponta o navio; rumo é a direção do percurso efetivamente seguido sobre o fundo. Em água parada e sem vento coincidem; quando há corrente ou vento lateral, a diferença entre os dois chama-se deriva:

Rumo = Proa + deriva   (com o sinal do lado para onde a corrente ou o vento empurram)

Distinguir proa de rumo, e saber estimar a deriva, é central para analisar corretamente as orientações e direções no mar, um dos critérios de desempenho desta UC.

Exemplo resolvido · da proa da agulha à proa verdadeira

Um navio lê na agulha magnética a proa 090°. A tabela de desvios indica, para esta proa, um desvio de 2° Este. A carta indica uma variação de 5° Oeste para a zona.

Resolução: (1) Pa = 090°. (2) Aplicar o desvio, Este soma-se: Pm = 090° + 2° = 092°. (3) Aplicar a variação, Oeste subtrai-se: Pv = 092° − 5° = 087°. Os dois erros trabalham em sentidos opostos neste caso, por isso o efeito final é pequeno.

8. O fenómeno das marés

A maré é a subida e descida periódica do nível do mar, causada sobretudo pela atração gravitacional da Lua e, em menor grau, do Sol, combinada com a rotação da Terra.

• Preia-mar: momento em que o nível de água atinge o valor mais alto do ciclo.
• Baixa-mar: momento em que o nível de água atinge o valor mais baixo do ciclo.

Nas fases de Lua nova e Lua cheia, o Sol e a Lua alinham-se e reforçam-se mutuamente: são as marés vivas, de maior amplitude. Nos quartos de Lua, as forças opõem-se em parte: são as marés mortas, de menor amplitude.

Elementos de maré

• Amplitude: diferença de altura entre a preia-mar e a baixa-mar seguinte.
• Meia-maré: instante e altura a meio do percurso entre preia-mar e baixa-mar.
• Estofo: momento de nível de água estacionário, próximo da preia-mar ou da baixa-mar, em que a corrente de maré é mínima.
• Repiquete: pequena inversão da subida ou descida da água, observável nalguns portos e estuários.

A tabela de marés

A tabela de marés é a publicação náutica que indica, para um porto e uma data específicos, as horas e as alturas previstas de preia-mar e baixa-mar, sempre referidas a um plano fixo, o zero hidrográfico.

Porto: Lisboa          Data: 14 de setembro

06:12   0,8 m   baixa-mar
12:35   3,4 m   preia-mar
18:40   0,9 m   baixa-mar

Esta informação é indispensável para planear entradas em porto, fundeios e passagens em canais de pouco fundo.

Exemplo resolvido · calcular a altura de água necessária

Um navio precisa de um fundo mínimo de 4,0 metros para entrar num canal com 3,0 metros de profundidade cartografada. Usando a tabela acima, qual a altura de maré mínima necessária, e a que horas pode entrar com segurança?

Resolução: (1) Profundidade necessária: 4,0 m; profundidade cartografada: 3,0 m. (2) Altura de maré mínima: 4,0 − 3,0 = 1,0 m. (3) A preia-mar das 12:35, com 3,4 m, ultrapassa largamente esse mínimo; as baixa-mares (0,8 m e 0,9 m) ficam abaixo. (4) Conclusão: o navio deve entrar próximo das 12:35, com margem de segurança, e evitar as baixa-mares.

9. Faróis, farolins e marcas de navegação

Faróis e farolins são luzes de sinalização marítima que identificam a costa, as entradas de porto e os perigos à navegação. A diferença principal está no alcance e na função.

Cada luz identifica-se por três características combinadas: cor (branca, vermelha, verde, amarela), período (tempo até o ciclo se repetir) e ritmo (fixa, de ocultações, de grupos de lampejos).

Ler a notação de um farol

As publicações náuticas descrevem cada luz na ordem fixa ritmo, cor, período, alcance:

Fl (2) W 10s 15M

• Fl (2): grupo de dois lampejos por ciclo.
• W: cor branca.
• 10s: período de dez segundos.
• 15M: alcance nominal de quinze milhas náuticas.

Marcas de navegação

As marcas de navegação (boias e balizas) assinalam canais, perigos e limites de água navegável, e fazem parte do mesmo sistema de sinalização marítima:

• Marcas laterais: delimitam um canal, tipicamente vermelhas a bombordo e verdes a estibordo, no sentido de entrada em porto.
• Marcas cardeais: indicam, pelo quadrante em que estão colocadas (Norte, Sul, Este, Oeste), de que lado da marca está a água segura.
• Marcas de perigo isolado: assinalam um perigo pontual, com água navegável à sua volta.
• Marcas de águas seguras: indicam água navegável em todo o redor, usadas por exemplo no eixo de um canal.

Perante uma marca ou uma luz que não se identifica com segurança, o procedimento correto é reduzir velocidade e confirmar por outros meios (carta, radar, ecobatímetro, observação) antes de prosseguir.

Erros comuns

• Confundir proa magnética (só variação) com proa da agulha (variação e desvio), tratando-as como a mesma coisa.
• Aplicar o sinal da variação ou do desvio ao contrário, invertendo o sentido da correção.
• Atribuir a diferença entre proa e rumo a um erro de instrumento, quando na verdade é deriva causada por corrente ou vento.
• Usar uma variação desatualizada, esquecendo a correção anual indicada na carta.
• Ler a tabela de marés sem confirmar o fuso horário ou a data da publicação.
• Confundir "estofo" (momento sem corrente de maré) com "meia-maré" (momento intermédio de altura).
• Confiar numa única marca de navegação ou luz sem a confirmar na carta.
• Achar que a girobússola torna a agulha magnética dispensável, quando esta continua a ser a reserva de emergência.

Glossário

• Círculo máximo: circunferência cujo plano passa pelo centro da Terra (equador, meridianos).
• Círculo menor: circunferência cujo plano não passa pelo centro da Terra (paralelos, exceto o equador).
• Latitude: distância angular ao equador, de 0° a 90°, Norte ou Sul.
• Longitude: distância angular ao meridiano de Greenwich, de 0° a 180°, Este ou Oeste.
• Variação (declinação magnética): ângulo entre o Norte verdadeiro e o Norte magnético, num local e numa data.
• Desvio: erro na leitura da agulha magnética, causado pelo próprio navio.
• Rosa-dos-ventos: representação circular das direções, dividida em 32 rumos.
• Agulha magnética: instrumento que indica o Norte magnético por meio de uma agulha imantada.
• Girobússola: instrumento que indica o Norte verdadeiro por meios giroscópicos.
• Proa verdadeira, magnética, da agulha, da giro: a direção do navio, medida a partir de referências distintas.
• Rumo: direção do percurso efetivamente seguido sobre o fundo.
• Deriva: ângulo entre proa e rumo, causado por corrente ou vento.
• Preia-mar / baixa-mar: nível de água mais alto e mais baixo de um ciclo de maré.
• Maré viva / maré morta: maré de maior amplitude (Lua nova ou cheia) e de menor amplitude (quartos de Lua).
• Zero hidrográfico: plano de referência usado para medir a altura de maré.
• Farol / farolim: luzes de sinalização marítima de longo e curto alcance.
• Marca lateral, cardeal, de perigo isolado, de águas seguras: tipos de boias e balizas do sistema de balizagem.

Síntese

Os procedimentos básicos de navegação assentam numa cadeia lógica: primeiro entende-se a Terra como esfera de trabalho, com círculos máximos e menores e o sistema de latitude e longitude. Sobre essa base, a rosa-dos-ventos e as agulhas (magnética e girobússola) dão a orientação, corrigida pela variação e pelo desvio até chegar à proa verdadeira. A diferença entre proa e rumo, a deriva, explica por que o navio nem sempre segue exatamente para onde aponta. Por fim, dois fenómenos condicionam qualquer manobra costeira: as marés, lidas na tabela própria, e a sinalização marítima, faróis, farolins e marcas, lida sempre em conjunto com a carta. Tudo isto exige rigor, responsabilidade e conduta militar em cada leitura e cada cálculo.

Exercícios resolvidos

1. Um navio está na latitude 41° 09' N. Quantos minutos de arco o separam do equador, e a quantas milhas náuticas correspondem?

Resolução: a distância ao equador em minutos de arco é 41° 09' convertido a minutos: 41 × 60 + 9 = 2469 minutos de arco. Como cada minuto de latitude equivale a uma milha náutica, correspondem a 2469 milhas náuticas.

2. A carta indica variação de 6° Este. O navio segue uma proa da agulha de 120°, sem desvio conhecido para esta proa. Qual a proa verdadeira?

Resolução: sem desvio, Pm = Pa = 120°. Aplicando a variação Este (soma-se): Pv = 120° + 6° = 126°.

3. Explica, em duas frases, a diferença entre variação e desvio.

Resolução: a variação é um fenómeno natural, resultado de o pólo magnético não coincidir com o pólo geográfico, e depende do local e da data. O desvio é um erro introduzido pelo próprio navio, resultado de massas metálicas ou correntes elétricas a bordo, e depende do navio e da proa seguida.

4. Um navio aponta a proa a 090° mas, devido a uma corrente lateral, o seu percurso real sobre o fundo é 095°. Qual é a proa, qual é o rumo, e qual é a deriva?

Resolução: a proa é 090° (para onde aponta o navio); o rumo é 095° (o percurso real); a deriva é a diferença entre os dois, 095° − 090° = 5°, no sentido do rumo.

5. Na tabela de marés de um porto, a baixa-mar é às 06:00 com 0,6 m e a preia-mar seguinte é às 12:00 com 3,2 m. Qual é a amplitude desta maré?

Resolução: a amplitude é a diferença entre a altura de preia-mar e a de baixa-mar: 3,2 − 0,6 = 2,6 metros.

6. Decifra a notação de farol "Oc R 6s 8M" e explica cada parte.

Resolução: Oc indica luz de ocultações (fica ligada a maior parte do tempo, com breves interrupções); R indica cor vermelha; 6s indica período de seis segundos por ciclo; 8M indica alcance nominal de oito milhas náuticas.

7. Um navio entra num porto e avista uma marca vermelha ao lado bombordo. O que indica, e que atitude deve ter se não tiver a certeza do significado de outra marca à frente?

Resolução: uma marca vermelha a bombordo, no sentido de entrada em porto, indica o limite lateral do canal desse lado, seguindo a regra do sistema de marcas laterais. Perante uma marca cujo significado não é claro, a atitude correta é reduzir velocidade e confirmar na carta, no radar ou por outra fonte, antes de continuar.