Surf Column: Birth of a Wave

gaps-sabuero-photography-surf-0548 copy.jpg

Written by Pia Lopez | Pictures by Gaps Sabuero

Surfing is pure sorcery. Sure, it’s a natural phenomena, but it’s still sorcery.

Imagine how a blow in the wind thousands of kilometres away would start a force that travels for weeks, building in size, and greets you at your local shores with a glassy delivery or a crosswind mess, whatever the surf gods deem we deserve. It’s phenomenal, alright, and there is a science behind this sorcery.

Surfing is a marvellous exhibition of physics. Whether they know it or not, some surfers, with an inkling of what they're doing, are a motley crew of semi-meteorologist, physicists, geographers, oceanographers, kinesiologists, and many other-ists.

So what is surf science? Surf science or the “science of surfing” is a combination of interdisciplinary studies attempting to explain the mechanics of surfing.

The seemingly simplistic sport carried out by an understated yet highly athletic group of specimens is actually complicated and distinctly intellectual.

We will be exploring different surf science topics such as wind direction, wave formation, and board shapes. We’ll take a stab at untangling the intricacies of wave forecasting, one step at a time. We will also investigate the human side of surfing: social sciences such as anthropology to explain surfing history and culture, surf politics, the media, and the psychology of surf coaching. We will investigate as well the business side of the surf industry. And equally as important is the sport; we will dissect contest mechanics, scoring, and training.

Can science make you a better surfer? Surf science alone will not make you a better surfer as it will never make up for the minimum 10,000 hours of physical practise required to become a master. You will not execute a new trick just by reading a book or watching some Youtube videos. Nothing will replace memory through motion. Surfing is highly instinctual, and its foundation is built on keen understanding of environment and repetition: environmental knowledge and muscle memory.

But understanding the intricate physics behind surfing can rapidly increase your learning curve. It may trim many waveless hours on the surfboard. You may plan better surf trips or score better sessions by understanding wave forecasts and swell direction. It will expand your knowledge of the complicated mechanics at the very heart of the sport which you spend hours trying to master, while hopefully increasing your wave count too.

About this column:

Expertise knowledge

Throughout this column, we will be inviting experts from various fields such as meteorology and oceanography, to explain the different mechanics and intricacies of surfing. We will feature surf industry experts as well - ranging from surf judges and commentators to film-makers and historians.

Siargao’s iconic Cloud Nine and other popular waves will be the topics of dissection. This column will not mention secret spots nor giveaway recipes for stellar wave conditions in any particular spot. That’s for your own brain exercise.

This column will attempt to answer questions like: How does a wave form? Where does a swell come from? What types of jobs can I pursue that are related to surfing? How is a surfboard made? And why do dimensions matter? What is the difference between an epic swell and a tsunami? What is Cloud Nine? and many others…

So let's get into the first question… How does a wave form?

The Birth of a Wave

Ocean waves are conceived by the elements of nature (solar energy, gravity, wind, earth) interacting with the ocean. The abundant supply of solar energy of the sun heats the earth’s atmosphere. This heat from the sun is unevenly distributed, creating the tropics in the equators and eternal winters of the poles. Air moves constantly in swirling fashion, an endless attempt to counterbalance the temperature variants. When these air currents interact with the ocean, waves are born.

Actually, this is only one version of the wave genesis. There are three types of ocean waves and many non-scientific texts seem to confuse them. But they share one thing in common, all waves are a transfer of energy or energy travelling. A simple way to differentiate waves is by classifying them by their origin.

  1. Wind-sea, wind-waves, wind-driven - origin: wind: There are a few classifications of wind-driven waves: capillary waves, seas (short period), and swell.

  2. Tidal waves - origin: the Earth’s tides: These are shallow water waves due to the gravitational forces between the earth, sun, and moon. An example of this is the tidal bore, ‘Pororoca’ in the Amazon River.

  3. Tsunamis - origin: seismic: “sea waves of seismic origin” or humungous waves caused by geological disturbances such as underwater and terrestrial earthquakes, volcanoes, and landslides.

Tidal waves are often colloquially and incorrectly referred to as tsunamis, but they are unrelated based on source and vary greatly in size. Tsunamis, however great in size, are un-surfable. So when there is a local news report of an impending tsunami and the surfers start to celebrate, they are in for a massive let-down. Tsunamis can’t be surfed because they don't have a face - unlike breaking waves.

So when we talk about surfing, we are generally referring to wind generated waves and the swells they produce. It all starts when wind hits the water. A wave is essentially an energy transfer from wind into a water surface. These disturbances cause capillary waves or ripples. The force of gravity pulls them back forming surface gravity waves.

The air swirls into currents in the lower atmosphere called “low pressure systems” which are key in creating wind-seas and swells.

When waves are created by local wind and weather, they are referred to as seas. Wind seas are shorter in period and messier in appearance. They don’t follow a pattern, so they are much harder to predict. When the wind blows persistently over a pronounced length of water, also called a fetch, a different system brews.

Energy generated from low pressure systems in the middle of the ocean may travel great distances before they break. Over time this energy organises into groups, which are more uniform by the time they hit the coastline. This is the much anticipated swell that surfers crave. These waves are generally longer in period and arrive in sets. Swells travel in one direction.

From a side perspective, a diagram can illustrate a wave’s height with the crest as the highest point and the trough as the lowest.

Wave height and strength is determined by these five factors: Wind speed, strength, and duration (how long the wind is blowing), fetch (the distance travelled by the wind across open water), width of the area affected by the fetch, and water depth. The bigger the area which the wind blows, or the greater the fetch, the bigger the wave that will be formed. Wave shape is influenced by the shape of the water basin, depth, what is underneath the wave (sand, reef, rock), landscape features, sea floor types, tides, rainfall, swell direction and other factors. The period of the wind determines the frequency of the waves, but we will get more into this in the next article.

Unlimited waves are conceived and born every moment and since the sun ceaselessly supplies solar energy - the elemental sorcery is seemingly never ending as we may never run out of waves.


An surfing puro mahika. Natural lagi na panhitabo, pero mahika gihapon.

Hunahunaa unohon sa hujop nan hangin gikan sa libo ka kilometros an kalajo na makahimo nan pwersa na mobyahe nan pila ka semana, building an kadako, sanan mosugat kanimo sa imo lokal na baybay iban sa bildohon na pag-abot o hangin na ka gubot, kon uman gani an angay para sa ato gikan sa mga diyos nan surf. Arang gajod ka gana, pero may siyensiya sa likod nan ini na mahika.

An surfing isa ka magana na eksibisyon nan physics. Kon nahibayo man sila o waya, an iban na mga surfers, may hanaw sa ila tagbuhat, klase-klase na mga semi-meteorologist, physicists, geographers, oceanographers, kinesiologists, sanan iban pa na mga -ists.

Uman baja an surfing science? An surf science o “siyensiya nan surfing” isa ka kombinasyon nan mga pagtuon sa lain-lain na disiplina para isuway pagpasabot an mechanics nan surfing.

An amo da nan simple na sport na tagbuhat nan mga dili kon sikat pero arang ka atletiko na grupo nan mga tawo, malisod sanan may pag ka-intelektuwal.

Ato tan-awon an lain-lain na hisgotanan sa siyensiya nan surfing haod nan direksyon nan hangin, pagkaporma nan bayud, sanan mga porma nan board. Isa isahon nato suwayan pagsabot an kakuti sa pagbana-bana nan bayud. Ato isab imbestigaron an tawhanon na bahin nan surfing: mga siyensiya na sosyal haod nan anthropology para ipasabot an kasaysayan sanan kultura nan surfing, politika, an media, sanan psychology nan surf coaching. Ato imbestigaron an negosyo na bahin sa industriya nan surfing. Sanan parehas sab ka importante an sport; ato bahin-bahinon an contest mechanics, scoring, sanan pagbansay-bansay.

Makapadajaw ba nimo an siyensiya isip surfer? Kon an siyensiya nan surfing ra dili makapahimo nimo na mas marajaw na surfer kay dili ini makapuli sa 10,000 ka oras na pisikal na pagbansay-bansay na tagkinahanglan para mahimo na master. Dili kaw makahimo nan bag-o na trick sa pagbasa ra nan libro o pagpangita nan mga videos sa youtube. Wayay lain makapuli sa pagdumdom pinaagi sa paglihok. An surfing arang ka nakabase sa gawi, sanan an pundasyon nan ini nakagamot sa pagsabot sa palibot sanan pagbalik-balik: kahibayo sa palibot sanan pagdumdom nan kaunoran. Pero an pagsabot sa malibog na physics sa likod nan surfing makapadali sa imo pagkat-on. Makapamenos ini sa mga oras na wayay bayud sa surfboard. Makaplano kaw nan mas marajaw na surf trips o makakuha nan mas marajaw na mga session sa pagsabot sa pagbana-bana sa bayud sanan direksyon nan swell. Makapuno ini sa imo kahibayo sa kompliado na mechanics sa pinaka kasing-kasing nan sport na imo taggahinan nan oras para ma-master, sanan naghandom sab na mapun-an an ihap nan imo mga bayud.

Mahitungod sa ini na kolumna:

Kahibayo nan Eksperto Sa ini na kolumna, mag-imbitar kita nan mga eksperto gikan sa lain-lain na pagtuon haod nan meteorology sanan oceanography, para ipasabot an lain-lain na mechanics sanan kakuti nan surfing. Jaon sab an mga eksperto sa industriya nan surfing - gikan sa mga surf hudges sanan tigkomento hantod sa tighimo nan sine sanan mga magsasaysay.

An nakilaya na Cloud Nine nan Siargao sanan iban pa na sikat na mga bayud amo an paghisgotan. Ini na kolumna dili magtug-an sa mga sekreto na mga lugar o maghatag nan gana na kondisyon nan mga bayud sa biskan hain dapit. Para na jaon sa imo kaugalingon utok na ehersisyo.

Ini na kolumna mosuway pagtubag sa mga pangutana haod nan: Unohon man pagporma nan bayud? Haman gikan an swell? Uman na mga trabaho an pwede nako sudlan na suod sa surfing? Unohon man paghinang nan surfboard? Sanan ngaman importante an gidak-on? Umay deperensya sa epic swell sanan tsunami? Uman an Cloud Nine? Sanan hamok pa...

Hampan sa una na kita na pangutana… Unohon man pagporma nan bayud?

An Pagkahimugso nan Bayud

An mga bayud nan kadagatan taghinang nan mga elemento nan kalikopan (enerhiya nan suga, gravity, hangin, kalibotan) na nakiglihok iban sa kadagatan. An abunda na enerhiya na gikan sa suga amoy makapaso sa atmospera nan kalibotan. Ini na kapaso nan suga dili maapod na pare-parehas, ini an nakahimo nan tropiko sa ekwador sanan way kataposan na tig-tignaw sa mga tumoy-tumoy nan kalibotan. An kahanginan permi naglihok sa patuyok na direksyon, isa ka way kataposan na pagsuway sa pagpanimbang sa nagkalain-lain na mga temparatura. Kon ini na mga hangin makiglihok sa kadagatan, mahimugso an mga bayud.

Usa ra ini ka bersiyon nan pagkaporma nan bayud. Jaon pay tuyo ka klase nan bayud sa dagat sanan hamok na mga dili kon siyentipiko na teksto an naglibog sa ila. Pero may isa ka butang sa ila tanan, tanan mga bayud pagbalhin nan enerhiya o enerhiya na nagpanaw. An isa ka sajon na paagi sa paglahi-lahi sa bayud kay pinaagi sa ila kagikan.

  1. Hangin - dagat, hangin - bayud, hangin - nagdaya - kagikan: hangin: Jaoy mga klasipikasyon nan mga bayud na dinaya nan hangin: capillary waves, mga wind-seas (mubo na higajon), sanan swell.

  2. Bayud nan pagtaob - kagikan: pagtaob sanan paghunas nan Kalibotan: Mga bayud ini sa mabaw tungod sa mga pwersa nan gravity tali sa kalibotan, suga, sanan buyan. An isa ka ehemplo ini an tidal bore na ‘Pororoca’ sa Suba nan Amasonas.

  3. mga tsunami- kagikan: paglinog: “bayud nan dagat na naggikan sa paglinog” o mga arang ka dagko na mga bayud tungod sa helohikanhon na kagubot haod nan linog sa ilayom nan dagat sanan sa lupa, mga bulkan, sanan mga pagkahugno nan lupa.

An tidal waves kasagaran tawgon pero dili kon sakto na termino na tsunami, pero dili ini sila kon parehas base sa kagikan sanan sa kadako. An mga tsunami biskan uno pa kadako, dili ma-surfan. Ugsa kon may lokal na balita na may paabot na tsunami sanan maglipay an mga surfers, lugda gajod sila. An mga tsunami dili ma-surfan kay wayay ila nawong - dili kon parehas sa mobuak na mga bayud.

Ugsa kon maghisgot kita nan surfing, kasagaran an ato tagpasabot an mga bayud na hinimo nan hangin sanan an mga swells na ila mahinang. Magsugod ini kon an hangin moigo sa tubig. An bayud enerhiya gajod ini na nabalhin gikan sa hangin pasingod sa ibabaw nan tubig. Ini na mga kagubot makahimo nan capillary waves o mga ripples. An pwersa nan gravity mobira kanila hampan makaporma nan bayud nan gravity sa ibabaw.

An kahanginan magtuyok-tuyok sa ubos na atmospera na tagtawag “low pressure systems” na amoy makahimo nan mga wind-seas sanan mga swells.

Kon an mga bayud mahimo sa lokal na hangin sanan panahon, tagtawag ini sila na seas. An wind seas mas mubo sanan mas katag tan-awon. Waya ini silay sundanan, amo na mas malisod sila tukmaon. Kon an hangin magbalik-balik pag-igo sa hataas na katubigan tagtawag ini na fetch, isa ka lain sab na sistema.

An enerhiya na mahimo gikan sa low pressure systems sa tunga sa kadagatan mahimo mopanaw nan lagjo na distansya adeser mobuto. Paglabay sa takna ini na enerhiya mobuyag-buyag nan grupo, na as uniporme sa ila pag-abot sa baybay. Amo ini an taghuyat na swell na gusto sa mga surfers. Ini na mga bayud mas hataas an kadugay sanan moabot nan sets. An mga swells mopasingod sa isa ka direksyon.

MGA BARYABLE Tan-awon gikan sa kilid, an diagram magpakita sa kataas sa bayud iban sa crest isip pinakataas na bahin sanan an trough na pinakaubos.

An kataas nan bayud sanan kakusog tag-determinar nan lima ka butang: kapaspas nan hangin, kakusog, sanan kadugay (uno kadugay naghujop an hangin), fetch (an distansya na tagpanawan nan hangin sa abre na katubigan), kahawag nan lugar na naapektohan nan fetch, sanan kalayom nan tubig. Mas dako na lugar na taghujopan nan hangin, o mas dako na fetch, mas dako sab an bayud na maporma. An porma nan bayud maimpluwensyahan sa porma nan lupa ilayom sa tubig, kalayom, uno an jaon sa ilayom nan bayud (buhangin, gasang, bato), porma nan kalupaan, klase nan sayog nan dagat, pagtaob, pag-uyan, direksyon nan swell sanan lain pa na mga butang. An kadugay nan hangin nag-determinar sa pagpadajon nan bayud, pero ato ra ini tan-awon sa mosunod na artikulo.

Dili mahurot na mga bayud an mahimugso sanan maporma kada higajon, tungod an suga dili moundang paghatag kanato nan enerhiya na solar - an mahika na elemental daw dili mahuman kay dili gajod kita mahutdan nan mga bayud.

Share this Post:

Related Posts: