Bølgeteori

En bølges højde er nært forbundet med dens energi. Jo højere bølger, jo mere energi.

Bølgerne optager energi fra vinden, og energien fordeles ud på bølger med forskellig periode og retning. Det giver havoverfladen et ret kaotisk udseende, hvor man dog er i stand til at definere en typisk bølgeretning, længde, periode og højde.

Når disse vindbølger overlades til sig selv, spredes bølgeenergien ud over et større og større område. Derved formindskes bølgehøjden. Det er en af grundene til, at bølgerne ret hurtigt dør ud, når vinden løjer af.

De korteste bølger dør ud først, så havoverfladen mister sit forrevne udseende. Til sidst er kun de mest energirige bølger tilbage, og havoverfladen får en mere regelmæssig duvende bevægelse. Det kalder vi dønning eller gammel sø.

billede af bølge

En bølges højde og fart afhænger af, hvor meget energi, den rummer.

Der er også mekanismer, der kan koncentrere bølgeenergien på et givet sted, så bølgerne bliver ekstra høje. Det kan ske på grund af ydre forhold, for eksempel i kraftige havstrømme, eller hvor særlige bundforhold fokuserer bølgernes energi. Men det kan også ske uden ydre anledning, som en tilfældighed skabt af bølgernes indre dynamik.

En kort forklaring kunne være, at havoverfladen for en kort tid bliver mindre kaotisk. I stedet for et sammensurium af bølgeretninger, retter bølgerne ind i én bestemt retning. Men da de ikke alle har samme fart, bliver de langsomme, korte bølger overhalet af hurtige, længere bølger.

Eksperimenter i laboratorium med kunstigt skabte bølger har vist, at denne mekanisme kortvarigt kan resultere i en enkelt meget høj og meget stejl bølge.

Når to eller flere bølger mødes, bliver den samlede bølgeenergi normalt summen af de enkelte bølgers energi.

Ved ikke-lineær instabilitet (et fænomen beskrevet inden for kaosteorier) vokser bølgen groft sagt endnu højere op ved et tilfælde. Ved selv-fokusering 'suger' en enkelt bølge energi til sig fra de omgivende bølger og samler derved energien på et lille område. Begge mekanismer er stærkt ikke-lineære, og i modsætning til den normale situation, kan bølgerne her blive endnu højere end summen af enkeltdelene.

Forskere har arbejdet videre med den såkaldte Schrødinger-ligning, der normalt bruges til at beskrive atomare energiforhold. Brugen af kvantemekaniske begreber inden for oceanografien er ikke en almindelig vej at gå, men teorien har haft mindst én succes.

Nytårsdag 1995 lykkedes det for første gang at observere en kæmpebølge med moderne teknik. Under en storm med 12 meter høje bølger blev den norske boreplatform Draupner i Nordsøen ramt af en 26 meter høj kæmpebølge, der blev observeret nøje med laserteknik. Den var meget stejl, og formen passede nøjagtigt med beregningerne.

målinger af bølgehøjder

Bølgemåling ved Draupner platformen nytårsdag 1995. Bølgehøjden er afstanden fra bølgetop til bølgedal. Den signifikante bølgehøjde er cirka 12 meter, men den enkelte abnormt høje bølge måler cirka 26 meter fra bølgetop til bølgedal. Crest height er godt 18 meter, så denne bølge er ekstrem efter begge kriterier defineret i afsnittet 'Dobbelt bølgehøjde'. Kilde: Ingvald Straume [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons.

Temaansvarlig Jacob Woge Nielsen
Opdateret 12. juli 2018