Havbølger

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til: navigasjon, søk
Bølge i kjølvannet til Fanøfergen

Havbølger er overflatebevegelser som opptrer i det øverste laget i havet. De skyldes vanligvis fjerne vinder eller geologiske hendelser og kan reise mange tusen kilometer før de slår mot land. De kan variere i størrelse fra små krusninger til enorme tsunamier. Det er lite bevegelser av individuelle vannpartikler til tross for den store energimengden og kraften den dytter forover med. I stedet beveger de seg i hovedsak i elipser.

Dannelsen av bølger[rediger | rediger kilde]

De fleste bølger er resultat av vind. Andre bølger kan oppstå for eksempel av tsunamier, skred, menneskelig aktiviteter eller sterk strøm ved elveutløp.

Flere faktorer har innvirkning på dannelsen av vindbølger:

  • Vindhastigheten
  • Hvor lenge vinden har blåst over et gitt område
  • Avstanden vinden har blåst over hav
  • Topografien.

Disse faktorene avgjør i stor grad størrelsene og formene på bølgene. Jo større en av de tre første variablene er, jo større blir bølgen.

Bølgeenergien er styrt av en balanse mellom lastene som vil øke bølgene og forhold som demper dem ut. Det er en rekke forhold som påvirker bølgene, og fysikken er ikke alltid godt forstått. Bølgevarslingsmodeller er i stor grad avhengig av tuning av parametre og kalibreringer mot målinger. Bølgeenergien er fordelt på flere bølgefrekvenser, og påvirkes blant annet av[1]

  • Bølgebryting vil redusere energien i bølgene
  • Vanndybden, for eksempel vil en strand vil virke som bølgedemper. Generelt er bølgene størst på dypt vann der påvirkningen av havbunnen er liten
  • Kunstige bølgedempere, som luftbobler som blåses opp fra havbunnen forstyrrer bølgene og tar ut energi
  • Topografien og kunstige endringer av topografien som ved moloer vil dempe bølger
  • Bølger med ulike retninger og størrelser kan påvirke hverandre og en kan få resonanseffekter. De kan ha opphav i dønninger eller andre lavtrykk i området
  • Høye vindhastigheter påvirker bølgeprofilet
  • Er bølgehastigheten større enn vindhastigheten eller går mot bølgene vil vinden dempe bølgene, og bølgene gir energi til vinden
  • Strøm mot bølgene vil kunne medføre bølgebryting og reduksjon i bølgeenergien. Strøm med bølgene kan endre formen på bølgene og energifordelingen mellom ulike bølgefrekvenser

Karakterisering av bølger[rediger | rediger kilde]

Surfing på Oahu

Enkeltbølger kan karakteriseres etter blant annet:

  • Bølgehøyde (fra bølgedal til bølgetopp)
  • Bølgekam (høyden over middelvannstanden)
  • Bølgelengde (fra bølgetopp til bølgetopp)
  • Stigningstall (vinkel mellom bølgedal og bølgetopp)
  • Bølgeperiode (tiden mellom bølgetoppene).
  • Bølgefrekvens (invers verdi av bølgeperioden)

For sjøtilstander er det vanlig å beskrive bølgene ved hjelp av statistikk og ved hjelp av bølgespektra. Statistikk brukes også til å beregne hundreårsbølger.

Bølger i havet dannes aldri i en enkelt høyde, men har varierende høyde. For værmeldinger og for vitenskapelige analyser av bølger blir gjerne begrepet signifikant bølgehøyde brukt. Målet uttrykker gjennomsnittet av høyden for den høyeste tredjedelen av bølgene, enten målt i et gitt tidsintervall (vanligvis tre til 12 timer) eller i et bestemt bølge- eller stormsystem. Signifikant bølgehøyde defineres også ofte ut momentene til bølgespekteret.

Siden variasjonene på bølgehøyde er så store kan vi oppleve enkeltbølger i en sjøtilstand som er dobbelt så store som den signifikante bølgehøyden - se artikkelen om Draupner-bølgen.

Måling av bølger[rediger | rediger kilde]

En bølgebøye som også måler meteorologisk data.

Bølger kan måles med flere instrumenter. Målinger på havet viser stor spredning i resultatene om en bruker ulike måleinstrumenter. Det er på grunn av svakheter med måleinstrumentet, eller usikkerheter i hva en faktisk måler:

  • Bølgebøyer får ikke alltid med seg de største bølgene - den kan dukke ned eller gå rundt toppen ved kortkammede bølger.[2] Bøyer gir verdier som var lavere enn det en får fra en gaussisk sjø, som kan anses som en nedre grense for bølgekammer.[3] [4]
  • Målinger med laser eller radar som ser ned på bølgene kan måle skum (hvit sjø) over bølgene.
  • Radarer som tar bilder ut over sjøen og midler signalene over bildene (som Miros-radarene), er uegnet til å måle bølgekammer.
  • Elektrisk bølgestaver kan være påvirket av marin begroing på staven og måle skum. Dette er den vanligste måten å måle bølgehøyder i et laboratorium.
  • Trykksensorer på havbunnen vil være påvirket av en midling av trykket med dybden, og regnes ikke som pålitelige.[5]
  • Satelittmålinger skjer ved at en tar bilder av havoverflaten, og korrelerer bildesignalene med bølgemålere. En kan da si noe om gjennomsnittlige bølgeforhold (oftest signifikant bølgehøyde), men det gir ikke informasjon om enkeltbølger eller bølgekammer.

Målinger med laser eller radar som ser nedover, gjerne flere i nærheten av hverandre, gir i maritimt miljø, trolig de verdiene som er mest riktige.

Bølgepartikkelbevegelser[rediger | rediger kilde]

De ulike fasene i en havbølge: 1. bølgetopp hvor overflatevannmassene beveger seg langs bølgefrontens bevegelsesretning. 2. bevegelse nedover. 3. bølgedal hvor overflatevannmassene beveger seg mot bølgefrontens bevegelsesretning. 4. bevegelse oppover.

Galleri[rediger | rediger kilde]

Se også[rediger | rediger kilde]

Wiktionary-logo-en.png Wiktionary: bølge – ordbokoppføring


Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Tolman, Hendrik L., and Dmitry Chalikov. "Source terms in a third-generation wind wave model." Journal of Physical Oceanography 26.11 (1996): side 2497-2518.
  2. ^ Longuet-Higgins M. S.: Eulerian and Lagrangian aspects of surface waves, Journal of Fluid Mechanics, London, 1986.
  3. ^ Samset O og Krogstad H. E.: Analysis of the Danish Hydraulic Institute's Method for the Design Wave Calculations, Sintef, Trondheim, 30.9.1994.
  4. ^ Marthinsen T : Experiences from comparing theory with environmental and platform data, Saga Petroleum, 1994.
  5. ^ Krogstad Harald E: Ekstreme bølgehøyder på Ekofisk, Sintef, 29.11.1994.

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]

StubbDenne artikkelen er foreløpig kort eller mangelfull. Du kan hjelpe Wikipedia ved å utvide eller endre den.