Hoe Rogue Waves Werken

{h1}

Rogue-golven zijn kolossale golven die vanuit het niets lijken te verschijnen. Meer informatie over rogue waves en ontdek wat kan leiden tot valse golven.

Tijdens het tweede seizoen van 'Deadliest Catch', een documentaire televisiereeks over krabbenvissen in de Beringzee van Alaska, namen camera's beelden op van een gigantische golf die het schip 'Aleutian Ballad' trof. De golf van 60 voet (18 meter) rolde de boot op zijn kant en veroorzaakte aanzienlijke schade, maar gelukkig was geen van de bemanningsleden ernstig gewond. De ballad strompelde terug naar de haven voor reparaties. De beelden vangen de plotselingheid van de massieve golf op en net voordat de klap de camera-operator laat tuimelen, kan de "watermuur" die over de boot breekt gezien worden met angstaanjagende helderheid.

Wat was deze kolossale golf die schijnbaar uit het niets leek te komen? Het was een rogue wave. Rogue golven klinken als iets recht uit het lange verhaal van een zeeman: onheilspellende, mysterieuze, eenzame golven van enorme hoogte die op schepen in zee neerstorten in schijnbaar kalme wateren. Maar zo onwaarschijnlijk als ze lijken, suggereren recente stellingen dat deze schurken vaker voorkomen dan iedereen ooit had geraden.

Stel je voor dat je een 80 voet hoge watermuur naar je toe hebt. Eigenlijk is dat misschien een te lange opdracht. Het is gemakkelijk om hoogten te werpen op een hoogte van 50 voet of 90 voet zonder echt te begrijpen hoe groot een golf van dergelijke hoogte zou zijn. Hier zijn enkele handige vergelijkingen:

  • De gemiddelde kamer in uw huis is waarschijnlijk ongeveer 8 voet hoog.
  • Een typisch huis met twee verdiepingen is tussen de 20 en 30 voet hoog.
  • Het Vrijheidsbeeld is 111 voet lang vanaf haar tenen tot de bovenkant van haar hoofd, het voetstuk of haar arm en fakkel niet meegerekend.

Het begrijpen van deze gigantische golven is meer dan alleen een wetenschappelijke nieuwsgierigheid - het kunnen voorspellen en vermijden van hen kan elk jaar tientallen levens en honderden miljoenen dollars aan vracht redden.

In dit artikel ontdek je wat schurkengolven scheidt (ook wel freak waves genoemd) van andere grote golven en waardoor ze ontstaan, en leer je over enkele van de bekendere golfzweerincidenten.-

Een schurk per definitie

IJskalf kan enorme golven veroorzaken, maar ze worden niet beschouwd als valse golven.

Glaciaal afkalven kan veroorzaken enorme golven, maar dat zijn ze niet beschouwd als rogue waves.

Er zijn veel soorten oceaangolven, en sommige zijn absoluut enorm. Niet alle grote golven zijn echter valse golven. Sterke stormen, zoals orkanen, kunnen grote golven veroorzaken, maar deze golven zijn doorgaans betrekkelijk regelmatig en voorspelbaar, maar kunnen zeker schepen en kustgebieden ernstig schaden. Onderzeese aardbevingen, kustverschuivingen en glaciaal afkalven (wanneer een groot deel van een gletsjer afbreekt en in de oceaan valt) kan ook enorme en catastrofale golven veroorzaken. Onderzeese aardbevingen kunnen tsunami's veroorzaken en kustverschuivingen kunnen vloedgolven veroorzaken. Deze kunnen als schurken worden beschouwd, maar tot op zekere hoogte zijn ze voorspelbaar - zolang iemand de gebeurtenis heeft opgemerkt die hen heeft veroorzaakt. Dus dat sluit vrij min of meer uit van een schurkenstaat.

Een echte schurkengolf ontstaat ogenschijnlijk uit het niets en is aanzienlijk hoger dan de andere golven die in die tijd in het gebied voorkomen. Precies hoeveel hoger is open voor interpretatie - sommige bronnen suggereren dat iets dat twee keer zo groot is als de huidige significante golfhoogte een bedrieger is, terwijl anderen denken dat iets dat 33 procent groter is, telt. Het is waarschijnlijk voldoende om te zeggen dat elke golf die zo groot is dat deze onverwacht is op basis van de huidige omstandigheden kan worden beschouwd als een schurk. Een schip dat golven van 3 voet kan navigeren, kan tegen een 8 meter hoge schurkengolf aanlopen - hoewel het geen recordbreker is, zou het zeker problemen veroorzaken voor een kleine boot.

Rogue golven hebben ook de neiging om steiler te zijn dan de meeste golven. De gemiddelde oceaangolven kunnen de vorm aannemen van enorme golven, waardoor schepen op en neer kunnen manoeuvreren, zelfs als ze veel voet hoog zijn. Overweeg daarentegen dit verslag van de ontmoeting van koningin Elizabeth II met een freak-golf:

Om 0410 werd de schurkengolf recht voor zich uit waargenomen, uit het donker opdoemen vanaf 220°, het leek alsof het schip recht op de witte kliffen van Dover afstevende. De golf leek eeuwen te duren, maar het was waarschijnlijk minder dan een minuut voordat het met enorme kracht over de boeg brak [bron: Science Frontiers].

De uitdrukking "watermuur" komt veel voor in malafide golfrapporten - ze zijn meestal veel steiler dan andere golven en vallen daarom met enorme kracht in schepen en breken ze vaak over.

-

Hoewel wetenschappers het afgelopen decennium meer begrip hebben gekregen voor rogue waves, zijn ze nog steeds vrij raadselachtig. Niemand heeft ooit gefilmd de vorming van een schurkenstaten in de oceaan of volgde een door de hele levenscyclus. Er zijn maar weinig foto's van rogue waves. Eeuwenlang was het beste bewijs voor hun bestaan ​​anekdotisch - de talloze verhalen verteld door zeevaarders die er één hadden overleefd.

Gallimore en een andere bemanningslid waren in het stuurhuis. De wind waaide hevig op 100 knopen gedurende meer dan een dag, en "Lady Alice" worstelde in ruwe zeeën met golven van 16 tot 23 voet hoog... Om 8.00 uur AM. Gallimore keek op en zag een enorme muur van water op "Lady Alice" drukken. Vanuit zijn blik in het stuurhuis kon hij de top van de golf niet zien... De golf stortte neer op de bovenkant van het stuurhuis en dreef het schip onder water... De bemanningslid in het stuurhuis met hem werd met zoveel kracht neergeworpen dat hij twee gebroken wervels. Om de radarantennes met voldoende kracht boven de stalen mast te plaatsen waar ze vastgeschroefd zijn... moest de golf 40 voet of hoger zijn [bron: Smith, 195].

De verkenner

In januari 2005 werd de Explorer, een 591-voet-onderzoeksschip, getroffen door een 50-voet schurkenstatengolf in de Stille Oceaan. De golf maakte een groot deel van de apparatuur van het schip onbruikbaar, waaronder drie van de vier motoren. Degenen aan boord leden slechts lichte verwondingen en het schip bereikte het voor reparatie. Als de golf groter was geweest, zouden bijna 1.000 mensen zijn gestorven [bron: The Denver Channel]. -

Wat veroorzaakt Rogue Waves?

Om te begrijpen wat de oorzaak is van een schurkengolf, moet je eerst iets over reguliere golven leren. Denk aan golven die u kent - zoals de golven die u opdoet op het strand of in de golfslagzwembaden van het plaatselijke waterpark. Een golf heeft verschillende kenmerken die kunnen worden gebruikt om deze te definiëren.

  • De kam is het hoogste deel van de golf.
  • De trog is het laagste gedeelte van de golf (de "dip" tussen de golven in).
  • De afstand van de trog tot de top vertegenwoordigt een golf's hoogte.
  • De afstand tussen toppen vertegenwoordigt een golflengte.
  • De hoeveelheid tijd die verstrijkt tussen de ene kuif en de volgende is de golf periode of golfsnelheid.
  • De hoeveelheid kinetische en potentiële energie die door de golf wordt gedragen, is bekend golfenergie [bron: Bryant, 156].

Een groot aantal variabelen beïnvloedt deze factoren, zoals de diepte van het water, getijdekrachten, wind die over het water waait, fysieke objecten zoals eilanden die golven weerkaatsen en interactie met andere golven en zeestromingen. Op elk gegeven moment passeren duizenden golven elkaar en communiceren ze via een specifiek deel van de oceaan. Hoe sneller de wind is en hoe langer hij waait, hoe sterker en groter de golven. halen is de onbelemmerde afstand van de oceaan waarover de wind op het water kan waaien - het is hoeveel oceaan de wind waait. Meer ophalen betekent grotere golven.

Weerrapporten geven de significante golfhoogte weer, die de hoogte van het hoogste een derde deel van de golven is. Waarom overschrijden schurkengolven zo veel de significante golfhoogte? Wetenschappers zijn niet helemaal zeker, maar ze hebben enkele goede theorieën.

Een mogelijkheid is dat zeestromingen ervoor zorgen dat golven 'opstapelen' wanneer golven tegen de stroming oplopen. Krachtige stormen kunnen significante golfhoogten van 12 tot 15 meter (40 tot 50 voet) veroorzaken. Wanneer dergelijke golven tegen een sterke stroom oplopen, kan de stroom de golfhoogten verhogen en de golven doen breken. Dit zou monstergolven van 30 voet (30 meter) of meer verklaren en rekening houden met het "watermuureffect". Rogue-golven komen vaak voor in gebieden die bekend staan ​​om sterke zeestromingen. Bijvoorbeeld hij Agulhas Current loopt zuidwaarts langs de oostkust van Afrika. Stormgolven die vanuit het zuiden omhoogkomen, vallen in de stroom - wiskundige voorspellingen suggereren dat schurkenstaten daar 190 voet hoog kunnen zijn, en 20 schepen hebben sinds 1990 schurkenstaten in dat gebied gemeld [bron: Smith, 188]. De Golfstroom, die langs de oostkust van de Verenigde Staten loopt, is een andere potentiële bron van schurkenstaten. Schurken uit de Golfstroom kunnen verantwoordelijk zijn voor een groot deel van de legende van de Bermudadriehoek.

Niet alle valse golven komen echter voor in sterke zeestromingen. Wetenschappers denken dat sommige golven kunnen worden veroorzaakt door willekeurig voorkomend golfversterking. Wanneer twee golven samenwerken, wordt hun golfhoogte bij elkaar opgeteld. Als een golf van 5 meter een golf van 10 meter passeert, is het resultaat een kort optredende 15-meter golf. Dit kan ook op de tegenovergestelde manier gebeuren. Een golf van 15 meter die over een trog van 10 meter beweegt, resulteert in een golf van 5 meter. Tientallen golven kunnen elkaar beïnvloeden en elkaar versterken. Eens in een tijd kunnen verschillende golven op precies het juiste moment samenkomen en een enorme golf creëren in relatief rustige zeeën. Als 10 golven die slechts 5 voet hoog zijn bij elkaar komen, zullen ze resulteren in een 50 voet golf. Dit past bij beschrijvingen van rogue waves die uit het niets lijken te verschijnen en na slechts enkele minuten verdwijnen.

-

De koningin Elizabeth

Tijdens de Tweede Wereldoorlog werden Britse cruiseschepen omgebouwd om troepen van de Verenigde Staten naar Europa te vervoeren. Een van deze schepen was de 'RMS Queen Elizabeth'. Een schurkengolf trof het schip in de buurt van Groenland in 1942, waardoor ramen van 90 voet boven de waterlijn werden verbroken en het schip bijna rolde. Het herstelde zich en versmaadde strikt een ongekende maritieme ramp - het schip droeg toen meer dan 10.000 troepen [bron: Sverre Haver].

Gemeenschappelijke schurken

Een opname van de schurkenstaten uit het Draupner-platform in de Noordzee op nieuwjaarsdag 1995

Een opname van de schurkenstaten van de Draupner Platform in de Noordzee op nieuwjaarsdag 1995

De meeste meldingen van rogue waves zijn gebaseerd op schattingen van getallen door getuigen. Deze schattingen zijn gebaseerd op de hoogte van het schip boven de waterlijn en hoe ver het schip de golf bereikte toen het toesloeg. Er werd algemeen aangenomen dat verhalen van golven van 100 voet lang of langer overdrijvingen waren (en sommigen van hen waren dat zeker). In het beste geval waren dergelijke golven ongelooflijk zeldzaam.

Vanaf de jaren negentig begonnen zeevaarders en wetenschappers te vermoeden dat malafide golven verantwoordelijk waren voor veel meer verliezen op zee dan ze eerder hadden geraden. De cruiseschepen Queen Elizabeth II, Caledonian Star en Bremen werden in zes jaar tijd getroffen door monsterlijke golven. Eerder suggereerden gegevens die werden verzameld door weerschepen dat dergelijke golven slechts om de 50 jaar of meer zouden voorkomen [bron: Smith, 210]. In 2004 gebruikte het Europees Ruimtevaartagentschap (ESA) gegevens van twee met satellieten uitgeruste satellieten om te zien hoe vaak frauduleuze golven zijn. Na analyse van radarbeelden van wereldwijde oceanen genomen over een periode van drie weken, vond MaxWave Project van de ESA 10 golven van 82 voet (25 meter) of hoger. Dat was een verbluffend hoog aantal voor zo'n relatief korte tijdspanne; het dwong wetenschappers om serieus hun ideeën over rogue waves te heroverwegen [bron: ESA]. De ESA onderneemt een ander project, WaveAtlas, om de oceanen over een veel langere periode te onderzoeken en een zo nauwkeurig mogelijke schatting voor de frequentie van rogue waves te ontwikkelen.

Andere harde bewijzen voor monstergolven zijn instrumenten die zijn ontworpen om golfhoogten te meten. Een dergelijk instrument werd gemonteerd op een offshore-booreiland bekend als de Draupner-platform. Op nieuwjaarsdag 1995 was het platform golven aan het meten van niet meer dan 16 tot 23 voet (5 tot 7 meter) hoog. Toen registreerde het plotseling een enkele golf van bijna 66 voet (20 meter) hoog [bron: Smith, 208]. Canadese weerboeien bij Vancouver registreerden golven van 100 voet hoog en hoger gedurende de jaren negentig [bron: Smith, 211].

-

Het wrak van de Edmund Fitzgerald

Schurkengolven zijn misschien niet beperkt tot de oceanen van de wereld. Extreem grote binnenwateren (zoals de Grote Meren van Noord-Amerika) kunnen ook bedrieglijke golven ontwikkelen, hoewel er weinig wetenschappelijke gegevens zijn om dit te bevestigen. Anekdotisch bewijs is er echter genoeg. Een van de meest beruchte zinken in de geschiedenis van de Grote Meren, de 'Edmund Fitzgerald', is mogelijk veroorzaakt door een of meer schurkenstaten. In november 1975 worstelde het bulkvrachtschip van 729 voet door een verschrikkelijke storm samen met de "Arthur Anderson." Verblind door de storm, werd de Anderson geraakt door twee golven van 35 meter (echt enorm zelfs voor Lake Superior) en verloor toen de Fitzgerald uit het oog op de radar [bron: Cush, 111]. De Edmund Fitzgerald werd uiteindelijk gevonden op de bodem van het meer, in tweeën gebroken. Hoewel er veel theorieën zijn, suggereren sommigen dat een combinatie van factoren, waaronder de schurkenstaten die de Anderson troffen en de Fitzgerald met geweld onder water dreven, nooit weer boven water zouden komen.

Rogue versus Tsunami

Als je denkt aan gigantische, angstaanjagende, destructieve golven, kom je zeker tsunami's tegen. Maar verwar deze gigantische golven niet met schurken - terwijl beide catastrofaal kunnen zijn, ze zijn heel anders. De gemakkelijkste manier om het verschil te onthouden, is door wat de "watermuur" veroorzaakt en waar de vernietiging ervan plaatsvindt.

Tsunami's worden meestal veroorzaakt door onderzeese aardbevingen, die heel veel stenen met enorme kracht opwaarts schieten. De energie van die kracht wordt overgedragen aan het water. Dus, in tegenstelling tot normale golven die worden veroorzaakt door windkrachten, beweegt de drijvende energie van een tsunami door het water, niet er bovenop. Daarom, terwijl de tsunami door diep water reist - tot wel 500 of 600 mijl per uur - is het nauwelijks zichtbaar boven water. Een tsunami is meestal niet meer dan 3 voet (1 meter) hoog. Natuurlijk verandert dat alles als de tsunami de kust nadert. Het is dan dat het angstaanjagende hoogte bereikt en zijn meer herkenbare en rampzalige vorm bereikt.

Schurkengolven, zoals we in dit artikel hebben besproken, lijken schijnbaar vanuit het niets, en ze kunnen hun enorme hoogten bereiken in diep water, niet alleen langs de kustlijn.

Wave Defense

Als de MaxWave-studie juist is en malafide golven veel vaker voorkomen dan eerder werd gedacht, betekent dit dan dat oceovarende schepen veel risicovoller zijn dan we dachten? Het zou kunnen. Schepen en offshore-constructies, zoals olieplatforms, zijn gebouwd om een ​​bepaalde significante golfhoogte te weerstaan, wat er ook wordt vastgesteld dat het schip waarschijnlijk zal tegenkomen tijdens zijn levensduur. Er zijn er maar weinig gebouwd om golven van 100 voet aan te kunnen. Bovendien hangt het vermogen van een schip om een ​​staking door een schurkengolf te weerstaan ​​voor een groot deel af van de ballastof stabiliteit. Als een schip de juiste hoeveelheid ballast heeft en op het juiste niveau zweeft, zal het eerder geneigd zijn zichzelf recht te zetten na te zijn overreden door een golf [bron: Smith, 233]. De huidige internationale scheepvaartwetgeving houdt niet noodzakelijk rekening met frequente malafide golven bij de constructie en het onderhoud van schepen. Maar dat wil niet zeggen dat alle schepen onveilig zijn - misschien zou het onmogelijk zijn om een ​​schip te bouwen dat elke golf zou kunnen weerstaan.

Raadpleeg de links op de volgende pagina voor meer informatie over rogue waves en gerelateerde onderwerpen.


Video Supplement: Cruise Ship Caught in Hurricane Storm | Inside Cabin CCTV.




Onderzoek


Bumpier Vliegt Vooruit Op Warming Planet, Study Suggests
Bumpier Vliegt Vooruit Op Warming Planet, Study Suggests

Nieuw Idee Om Opwarming Van De Aarde Te Verminderen: Iedereen Eet Insecten
Nieuw Idee Om Opwarming Van De Aarde Te Verminderen: Iedereen Eet Insecten

Science Nieuws


De Ongelooflijke Evolutie Van De Olympische Spelen
De Ongelooflijke Evolutie Van De Olympische Spelen

Epilepsie: Symptomen En Behandeling
Epilepsie: Symptomen En Behandeling

Platen Van Noord-Amerikaans Continent Zijn Gelaagd Als Cake
Platen Van Noord-Amerikaans Continent Zijn Gelaagd Als Cake

Oneven Vorm Van 'Liefde' Hormoon Gevonden In Sommige Apen
Oneven Vorm Van 'Liefde' Hormoon Gevonden In Sommige Apen

Big Love: Woolly Mammoths, Huge Elephants May Interbred
Big Love: Woolly Mammoths, Huge Elephants May Interbred


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com