Monsterbølge

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til: navigasjon, søk

En monsterbølge (også kalt ekstrembølge eller freakbølge) er en stor havbølge, mye større enn de omliggende bølgene, som oppstår tilsynelatende spontant. Kraften i disse bølgene kan senke selv supertankere og andre store skip. I oseanografi defineres de som bølger som er mer enn det dobbelte av den signifikante bølgehøyden.[trenger referanse] Signifikant bølgehøyde er gjennomsnittet av den høyeste tredjedelen av bølgene.

Lenge trodde man at disse bølgene bare var et sagn, og det var bare overlevende sjøfolk som snakket om dem. Det er gjerne svært vanskelig å beregne bølgehøyden fra et skipsdekk i grov sjø. Hvis skipet f.eks. krenger inn mot en bølge som nærmer seg, er det lett å overvurdere bølgehøyden. Det samme er tilfelle hvis forskipet stuper ned i en bølgedal i forkant av bølgen. Nettopp slike «hull i sjøen» har vist seg å forekomme i monsterbølger – siden de er langt større enn andre bølger, blir gjerne også bølgedalen dypere. Nå vet man at monsterbølger forekommer, og at de er et naturlig havfenomen. De er ikke sjeldne, men det er sjelden noen blir utsatt for dem. Tidligere hadde man bare vitnebevis fra sjømenn og ødeleggelser på skipene deres som bevis. Den 1. januar 1995 ble imidlertid plattformen Draupner i Nordsjøen rammet av en monsterbølge, ofte omtalt som «nyttårsbølgen» eller «Draupnerbølgen». Bølgen ble fanget opp av måleinstrumenter, og småskadene på plattformen og målinger av plattformens bevegelser viste at målingen kunne være korrekte.

Forskere ved GKSS Forskingssenter har brukt data fra ESA-satellitter til å identifisere spor etter flere monsterbølger.[trenger referanse]

Historie[rediger | rediger kilde]

Handelsskip i tung sjø mens en enorm bølge nærmer seg. Slike bølger er forholdsvis vanlige i Biscayabukten.

Over lange strekninger på åpent hav kan full storm eller mer føre til bølger på 15 m og mer. I hundrevis av år har sjøfolk fortalt om enorme bølger på opp mot 30 m høyde (omtrent like høye som en bygning med ti etasjer), som oppstod uten forvarsel midt på havet. Bølgene kunne gå mot strøm- og bølgeretningen, og ofte i helt klart vær.[trenger referanse] Slike bølger ble skildret som en vegg av vann og en bølgedal som var så dyp at den var som et «hull i havet». Et skip som møtte en slik bølge ville mest sannsynlig ikke kunne motstå de enorme kreftene, med trykk på opp til 100 tonn per kvadratmeter,[trenger referanse] som følge av vekten av vannmassene. Vanligvis[trenger referanse] er skip laget for å kunne tåle bølger opp til 15 meters høyde,[trenger referanse] og trykk på omtrent 15 tonn/m² uten å ødelegges,[trenger referanse] og bølger på rundt 20 m dersom man aksepterer mindre skader.[trenger referanse]

Forskere avviste lenge slike historier fordi de matematiske modellene indikerte at havbølger høyere enn 15 m var så sjeldne at de bare ville oppstå «en gang hvert 10 000. år».[trenger referanse] Nyere satellittbilder har imidlertid vist at bølger på opp til 30 m er mye vanligere enn den matematiske sannsynligheten tilsier ut i fra en lineær modell for bølgestørrelse. Ikke-lineære modeller har til en viss grad greid å modellere monsterbølger.

Definisjon[rediger | rediger kilde]

Monsterbølger defineres i forhold til den alminnelige bølgehøyden i området på det aktuelle tidspunkt. Det er forskjellige oppfatninger av hvor mye en bølge skal avvike fra normalen før den regnes som spesielle. En definisjon er at bølgekammen er mer enn 25% større enn signifikant bølgehøyde eller at bølgehøyden er minst to ganger signifikant bølgehøyde.[1]

En stor ulempe med visuelle observasjon på skip er at de beveger seg. I tillegg vil tilstedeværelsen av skipet påvirke bølgefeltet, og bølgen blir annerledes enn på åpent hav. En bølge som kommer når skipet er på vei nedover vil oppleves forskjellig fra en som kommer når skipet er på vei nedover. Vanligvis tillegges slike visuelle observasjoner liten vekt av forskere når en skal beskrive bølger på åpent hav.

Monsterbølger forekommer både på det åpne hav (eller på de aller største innsjøene, som Lake Superior i USA) og nær land. De fleste blir trolig observert nær land, noe som er forklart med flere potensielle øyenvitner her[2].

Flere typer store og til dels ytterst farlige bølger regnes ikke som monsterbølger:[trenger referanse]

  • Ordinære bølger i storm eller orkan. Over frie havstrekninger kan den signifikante bølgehøyden komme opp i 15–16m, dvs. at bølger på under 30m ikke er monsterbølger under slike forhold.
  • Tsunamier, som er forskyvninger av store vannmasser (vanligvis forårsaket av undersjøiske, vertikale jordskjelv). De kan flytte seg med svært stor fart og merkes stort sett ikke på dypt vann. Den blir først farlig når den kommer inn mot kysten og sjøen blir grunnere. Tsunamier er ikke til fare for skipstrafikk på åpent hav. Det samme gjelder megatsunamier[trenger referanse].

Noen har definert tre typer monsterbølger:[trenger referanse]

  • En «vegg av vann» som kan flytte seg opp til 10km langs havoverflaten.
  • «Tre søstre», en gruppe av tre bølger.
  • Enkle, enorme stormbølger som bygger seg opp til å bli fire ganger så store som de andre bølgene[trenger referanse], og som kollapser etter noen sekunder.

Satelittmålinger[rediger | rediger kilde]

Et prosjekt kalt for MaxWave utførte studier av havbølger med radar over en tre uker lang periode i 2001. De tok 30 000 bilder, som hver dekket et 10x5 km stort område, og dekket totalt et område på 1,5 millioner km². Monsterbølger ble oppdaget på ti av disse bildene, eller en bølge per 150 000km² (til sammenligning er Nordsjøen på ca. 580 000 km²). En så stor kortvarig bølge i et havområde er et svært sjeldent.[3] En har lenge tolket satelittdata til å si noe om gjennomsnittlige bølgeforhold. Tolkningen av dataene for kunne uttale seg om enkeltbølger, har ikke allmenn aksept.

Årsak[rediger | rediger kilde]

En vet lite om hvorfor monsterbølger oppstår. Størst fare for slike bølger ser ut til å være der man har kraftige strømmer i retning mot bølgene.[trenger referanse] Området nær Kapp Agulhas, det sørligste punktet i Afrika, er et slikt område. Dette forklarer derimot ikke hvordan alle slike bølger oppstår, spesielt ikke «ut av ingenting» på åpent hav. Flere mekanismer er foreslått til å kunne danne monsterbølger:[trenger referanse]

  • Diffraktiv fokusering av kystutformingen eller havbunnen.
  • Interferens – I denne teorien mener man[trenger referanse] at flere små bølger møtes i fase, og den kombinerte høyden av alle sammen danner en monsterbølge.
  • Strømmer som går mot bølgene. Dette fører til kortere bølgelengder, som fører til at bølgene blir høyere. Man mener da at enkelte bølger kan presses sammen og oppover til en monsterbølge.
  • Ikke-lineære effekter – Det er mulig at monsterbølger kan oppstå naturlig ved hjelp av ikke-lineære prosesser i et felt med mindre bølger. I denne hypotesen mener man at en ustabil bølge «suger» til seg energien fra andre bølger, og vokser til den blir nesten vertikal, før den blir for ustabil og kollapser kort tid etter. En enkel modell for dette er bølgeligningene kalt for ikke-lineære Schrödingerligninger (NLS) der en normal bølge tar til seg energien fra bølgen foran og bak, og reduserer disse bølgene til små krusninger. Slike monsterbølger og den dype bølgedalen foran og bak bølgen kan vare noen minutter, før den enten bryter eller minker igjen. NLS-ligningene gjelder bare for dypt hav.[trenger referanse]
  • Monsterbølger er bare en del av det normale bølgespekteret og blir dannet på samme måte som andre bølger, men oppstår svært sjelden.
  • Vindbølger – Det er usannsynlig at vinden alene kan generere monsterbølger,[trenger referanse] men effekten av vinden kombinert med andre mekanismer kan være en forklaring på fenomenet.

En forskningsgruppe ved Umeå universitet i Sverige fant i august 2006 ut at normale stokastiske vinddrevne bølger brått kan danne monsterbølger, men det er urealistisk at slike bølgefelt kan oppstå på åpent hav.[trenger referanse]

De fleste teoriene forskerne har kommet opp med så langt, har vist seg å ikke holde mål. I 2007 stod man bare igjen med en teori om at den såkalte Benjamin-Feir-instabiliteten kunne være en mulig forklaring.[trenger referanse] Norske forskere gjorde forsøk med denne instabiliteten og kom frem til at heller ikke dette kan forklare monsterbølgene på åpent hav.[4]

Rapporterte hendelser[rediger | rediger kilde]

  • Den 11. mars 1861, midt på dagen, ble fyrtårnetEagle Island[5] utenfor vestkysten av Irland truffet av en havbølge som knuste 23 vindusruter, dro med seg noen lamper ned trappene, og knuste lyskasteren. Bare en utrolig stor bølge kan ha kommet opp 133 fot med stein og videre et 87 fots fyrtårn, og forårsaket så stor skade.[trenger referanse]
  • Den 10. oktober 1903 var skipet RMS «Etruria» fire timer unna New York da den ble rammet av en monsterbølge. Bølgen var minst 16 m høy og traff skipet på babord side. Bølgen ødela broen og rekkverket. En passasjer ble tatt av bølgen og omkom.[trenger referanse]
  • I 1933 ble oljetankeren USS «Ramapo» rammet av en enorm bølge. Mannskapet triangulerte bølgen til å være 34 m.[trenger referanse]
  • I 1942 ble passasjerskipet RMS «Queen Mary» rammet av en 28 meter høy bølge og var nær ved å kantre. «Queen Mary» hadde en slagside på 52 grader før den rettet seg opp igjen.[trenger referanse]
  • I 1966 ble det italienske cruiseskipet «Michelangelo» rammet av en enorm bølge som slo et svært hull i skipssiden og knuste vinduer 24 m over havoverflaten. Én fra mannskapet og to passasjerer omkom.[trenger referanse]
  • I 1975 sank lastebåten «Edmund Fitzgerald» brått under en storm i Lake Superior på grensen mellom USA og Canada. Skipet gikk ned uten å sende nødsignal og alle de 29 ombord mistet livet. Dette skjedde 10. november og man mener at årsaken kan ha vært en monsterbølge.[trenger referanse]
  • Den norske oljetankeren «Wilstar» fikk skader etter et møte med en monsterbølge i 1974.[trenger referanse]
  • I 1977 traff oljetankeren «Stolt Surf» en monsterbølge i Stillehavet. Det ble tatt bilder av bølgen, som var høyere enn den 22 meter høye broen.[trenger referanse]
  • I 1978 gikk transportskipet MS «München» ned etter å ha sendt ut et nødsignal. Det ble funnet livbåter med mye vridd metall som tydet på at store krefter hadde vært i sving. Mest sannsynlig ble skipet rammet av en monsterbølge.[trenger referanse]
  • RMS «Queen Elizabeth 2» ble rammet av en 29 m høy bølge i Nord-Atlanteren i 1995.[trenger referanse]
  • I 2001 ble skipene «Bremen» og «Caledonian Star» begge rammet av monsterbølger i samme farvann. Vinduer på broen ble knust, 30 meter over havnivå. Det var ingen kraftige strømmer i området som kunne forklare hvordan bølgen oppsto.[trenger referanse]
  • 16. april 2005 ble cruiseskipet Norwegian Dawn, på vei fra Bahamas til New York, truffet av en monsterbølge på ca. 21 m, som bl.a. skadet fire personer. Den signifikante bølgehøyden var 4m[6] – typisk for stiv kuling.

Se også[rediger | rediger kilde]

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Gibson, Richard, Marios Christou, and Graham Feld. "The statistics of wave height and crest elevation during the December 2012 storm in the North Sea." Ocean Dynamics 64.9 (2014): side 1315.
  2. ^ http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/6/1007/2006/nhess-6-1007-2006.pdf
  3. ^ «Freak waves spotted from space». BBC News Online. 22. juli 2004. Besøkt 8. mai 2006. 
  4. ^ http://www.forskning.no/Artikler/2007/august/1187085859.06 «Ekstrembølgene: Fortsatt et mysterium» på forsking.no
  5. ^ Eagle island
  6. ^ http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/6/1007/2006/nhess-6-1007-2006.pdf

Litteratur[rediger | rediger kilde]

  • Holliday, NP, MJ Yelland, RW Pascal, VR Swail, PK Taylor, CR Griffiths, and EC Kent (2006). Were extreme waves in the Rockall Trough the largest ever recorded? Geophysical Research Letters, Vol. 33, L05613
  • P. K. Shukla, I. Kourakis, B. Eliasson, M. Marklund och L. Stenflo: Instability and Evolution of Nonlinearly Interacting Water Waves nlin.CD/0608012, Physical Review Letters (2006)

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]