Bugün öğrendim ki: devasa haydut dalgalar, bilim insanları tarafından bilimsel olarak mantıksız bir denizci efsanesi olarak reddedildi ta ki 84 ft'lik bir dalga bir petrol platformuna çarpana kadar. O zamandan beri fenomen matematiksel olarak kanıtlandı ve bir laboratuvarda simüle edildi, ayrıca okyanusta haydut deliklerin varlığını da kanıtladı.
Beklenmedik büyük ani okyanus yüzey dalgası
Bu makale doğal bir olay hakkındadır. Diğer kullanımlar için Rogue dalgası (anlamlar) sayfasına bakınız.
Rogue dalgalar (aynı zamanda tuhaf dalgalar veya öldürücü dalgalar olarak da bilinir), gemilere ve fenerler gibi izole yapılara son derece tehlikeli olabilen büyük ve tahmin edilemez yüzey dalgalarıdır. [1] Uzun dalgaboyu dalgaları olan ve genellikle derin sularda neredeyse fark edilmeyen, başka olayların (depremler gibi) neden olduğu suyun yer değiştirmesi sonucu oluşan tsunamilerden farklıdırlar. Sahildeki bir rogue dalgasına bazen hırsız dalgası denir. [2]
Okyanus biliminde, rogue dalgalar daha kesin olarak dalga yüksekliğinin önemli dalga yüksekliğinin (Hs veya SWH) iki katından daha fazla olduğu dalgalar olarak tanımlanır; önemli dalga yüksekliği ise dalga kaydındaki en büyük üçte birinin ortalaması olarak tanımlanır. Rogue dalgaların tek bir belirgin nedeni görünmemekte, ancak yüksek rüzgar ve güçlü akıntılar gibi fiziksel faktörlerin dalgaların birleşerek tek bir büyük dalga oluşturmasına neden olduğu yerlerde meydana gelirler. [1] Son araştırmalar, deniz durumu tepe-çukur korelasyonu ile doğrusal süperpozisyonun rogue dalgaların sıklığını tahmin etmede baskın bir faktör olabileceğini gösteriyor. [3]
Diğer nedenler arasında, Peregrine solitonu gibi doğrusal olmayan dalgaların ve doğrusal olmayan Schrödinger denklemi (NLS) ile modellenen dalgaların çalışmaları, modülasyonlu kararsızlığın, "normal" bir dalganın çevresindeki diğer dalgalardan enerji çekmeye ve kısa süreliğine çok büyük olmaya başlamasıyla sonuçlanan sıra dışı bir deniz durumu oluşturabileceğini gösteriyor. Bu olaylar suya özgü değildir ve sıvı helyumda, doğrusal olmayan optikte ve mikrodalga boşluklarında da çalışılmaktadır. 2012 tarihli bir çalışma, Peregrine solitonunun çevresindeki deniz seviyesinin yaklaşık üç katına kadar ulaşmasının yanı sıra, kademeli olarak daha büyük boyutlara sahip üst düzey dalga çözümlerinin de var olabileceğini ve bir su dalgası tankında "süper rogue dalga" (çevresindeki dalgalardan yaklaşık beş kat daha yüksek bir solucan) oluşturduğunu bildirdi. [4]
2012 tarihli bir çalışma, rogue dalgaların tersine, çukurun derinliğinin önemli dalga yüksekliğinin iki katından daha fazla ulaştığı okyanus rogue deliklerinin varlığını destekledi. [5] Dalga tankı deneylerinde çoğaltılmasına rağmen, rogue deliklerin doğada hiç gözlemlenmediği sıklıkla iddia edilse de, Kharif vd.'nin ortaya koyduğu gibi Kuzey Denizi'ndeki bir petrol platformundan bir rogue delik kaydı bulunmaktadır. [6] Aynı kaynak aynı zamanda "Üç Kız Kardeş" olarak bilinen bir kaydı da ortaya koyuyor.
Arka Plan
[düzenle]
Rogue dalgalar, çevresindeki dalgalardan çok daha büyük açık su dalgalarıdır. Daha kesin olarak, rogue dalgaların yüksekliği önemli dalga yüksekliğinin (Hs veya SWH) iki katından fazladır. Dalgaların farklı hızlarda hareket etmesine neden olan akıntılar veya rüzgarlar olduğunda veya doğrusal olmayan etkiler tek bir aşırı büyük dalga oluşturmak için dalgalar arasında enerji hareketine neden olduğunda oluşabilirler.
Eskiden efsanevi olarak kabul edilmiş ve sert kanıtlardan yoksun olan rogue dalgalar, şimdi var olduğu ve doğal okyanus olayları olduğu kanıtlanmıştır. Denizcilerin gözlem raporları ve gemilerde meydana gelen hasarlar, bunların meydana geldiğini uzun zamandan beri gösteriyordu. Yine de, varlıklarının ilk bilimsel kanıtı, 1984 yılında Gorm platformu tarafından Kuzey Denizi'nde kaydedilen bir rogue dalga ile geldi. Görece düşük bir deniz durumunda 11 m (36 ft) dalga yüksekliğinde bir dalga tespit edildi. [7] Ancak bilim camiasının dikkatini çeken şey, 1 Ocak 1995'te Draupner platformunda Kuzey Denizi'ndeki rogue dalganın dijital ölçümüydü; "Draupner dalgası" olarak adlandırılan dalganın kaydedilen maksimum dalga yüksekliği 25,6 m (84 ft) ve tepe yüksekliği 18,5 m (61 ft) idi. O olay sırasında, deniz seviyesinin çok üzerindeki platformda ufak hasarlar meydana geldi ve bu da aşağı doğru yönlendirilen bir lazer sensörünün dalga yüksekliği okumasının doğruluğunu doğruladı. [8]
Rogue dalgaların varlığı o zamandan beri video ve fotoğraflar, uydu görüntüleri, okyanus yüzeyinin radarları, stereo dalga görüntüleme sistemleri, deniz tabanındaki basınç dönüştürücüler ve okyanus bilim araştırma gemileriyle doğrulandı. Şubat 2000'de, İskoçya'nın batısındaki Rockall Çukuru'nda yelken açan İngiliz okyanus bilim araştırması gemisi RRS Discovery, açıkgöze en büyük dalgaları hiç bilimsel aletlerle kaydedilen dalgalar karşılaştı; 18,5 metre (61 ft) önemli dalga yüksekliği ve bireysel dalgalar 29,1 metre (95 ft) yüksekliğe kadar. [12] 2004 yılında, Avrupa Uzay Ajansı uydularından üç haftalık radar görüntüleri kullanarak bilim insanları, her biri 25 metre (82 ft) veya daha yüksek on rogue dalga buldu. [13]
Rogue dalga, kara hareketinden kaynaklanmayan, yalnızca kısa süreli süren, sınırlı bir yerde meydana gelen ve çoğu zaman açık denizlerde meydana gelen doğal bir okyanus olayıdır. [1] Rogue dalgalar nadir görülse de, potansiyel olarak çok tehlikelidir çünkü gemiler tasarımcılarının genellikle beklediğinden çok daha büyük, ani oluşan devasa dalgaların oluşumunu içerebilir ve bu karşılaşmalara uygun olarak tasarlanmamış okyanus gemilerinin olağan yeteneklerini aşabilir. Rogue dalgalar bu nedenle tsunamilerden farklıdır. [1] Tsunamiler, genellikle okyanus tabanındaki ani hareketlerden kaynaklanan büyük bir su yer değiştirmesinden kaynaklanır ve daha sonra geniş bir alanda yüksek hızlarda yayılırlar. Derin sularda neredeyse fark edilmezler ve yalnızca kıyıya yaklaştıklarında ve okyanus tabanının sığlaşmaya başlamasıyla tehlikeli hale gelirler; bu nedenle tsunamiler denizdeki gemilere tehdit oluşturmaz (örneğin, 2004 Asya tsunamisinde kaybedilen tek gemiler limandaki gemilerdi.). Bunlar ayrıca, belirli bir su kütlesinde herhangi bir yılda meydana gelme olasılığı %1 olan özellikle yüksek bir dalganın tamamen istatistiksel bir açıklaması olan "yüzyıllık dalga"dan da farklıdır.
Rogue dalgaların bazı okyanus gemilerinin ani kaybına neden olduğu şimdi kanıtlanmıştır. İyi belgelenmiş örnekler arasında 1978'de kaybolan MS München kargo gemisi bulunmaktadır. [15] Rogue dalgalar diğer gemilerin kaybında da rol oynuyordu, bunlar arasında 15 Şubat 1982'de Kanada sularında batan, yarı batık bir mobil açık deniz sondaj ünitesi olan Ocean Ranger bulunuyordu. [16] 2007'de ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA), muhtemelen rogue dalgalarla ilişkili 50'den fazla tarihi olaydan oluşan bir katalog derledi. [17]
Rogue dalgalar hakkındaki bilgi tarihi
[düzenle]
Erken raporlar
[düzenle]
1826'da Fransız bilim insanı ve deniz subayı Jules Dumont d'Urville, üç meslektaşının da şahit olduğu Hint Okyanusu'nda 33 m (108 ft) yüksekliğe kadar dalgalar bildirdi, ancak meslektaşı bilim insanı François Arago tarafından kamuoyu önünde alay konusu oldu. O dönemde, hiçbir dalganın 9 m (30 ft) 'ı geçemeyeceği yaygın bir düşünceydi. [18] [19] Yazar Susan Casey, o inancın büyük ölçüde rogue dalgayı görmüş ve hayatta kalmış çok az insanın olması nedeniyle kaynaklandığını yazdı; 20. yüzyıla kadar çelik çift gövdeli gemilerin ortaya çıkışına kadar, "100 ayak [30 m] rogue dalgalarıyla karşılaşan insanlar genellikle bunun hakkında insanlara söylemeye geri dönmüyordu". [20]
1995 öncesi araştırma
[düzenle]
Sıra dışı dalgalar uzun yıllardır bilimsel olarak araştırılıyor (örneğin, John Scott Russell'ın 1834 tarihli bir soliton dalgası çevirisi çalışması). Yine de bunlar, bilimsel olarak mantıksız sayılan dev rogue okyanus dalgalarıyla karşılaşma hikayeleriyle kavramsal olarak bağlanmadı.
19. yüzyıldan beri okyanus bilimciler, meteorologlar, mühendisler ve gemi tasarımcıları, herhangi bir verilen denizdeki dalga yüksekliklerinin ortalama değeri olan önemli dalga yüksekliği (SWH) etrafında sıkıca gruplandırıldığı varsayımına dayanarak, dalga yüksekliğini tahmin etmek için Gauss fonksiyonu (veya Gauss Denizi veya standart doğrusal model) adı verilen istatistiksel bir model kullandılar. 12 m (39 ft) SWH'ye sahip bir fırtınalı denizde model, 15 m (49 ft)'tan yüksek bir dalganın neredeyse hiç meydana gelmeyeceğini öne sürüyor. 30 m (98 ft) yüksekliğinde birinin meydana gelebileceğini ancak yalnızca 10.000 yılda bir olduğunu öne sürüyor. Bu temel varsayım, bir yaklaşım olarak kabul edilse de, iyi karşılandı. Dalgaları modellemek için Gauss formunun kullanılması, son 100 yıldır bu konudaki hemen hemen her metnin tek dayanağı olmuştur. [21] [22] [ne zaman?][neden?]
"Tuhaf dalgalar" hakkındaki bilinen ilk bilimsel makale, 1964'te Profesör Laurence Draper tarafından yazılmıştır. Bu makalede, Ulusal Okyanus Enstitüsü'nün 1960'ların başlarında dalga yüksekliğini kaydetme çabalarını ve o dönemde kaydedilen en yüksek dalganın yaklaşık 20 metre (67 ft) olduğunu belgeledi. Draper ayrıca tuhaf dalga deliklerini de tanımladı. [23] [24] [25]
Çapraz dalgalar ve rogue dalga araştırmalarına katkıları hakkında araştırma
[düzenle]
1995'te Draupner dalgası kaydedilmeden önce, erken araştırmalar aşırı dalga etkileşimlerini anlamada önemli adımlar atmıştı. 1979'da TU Delft'teki Dik Ludikhuize ve Henk Jan Verhagen, dalga havuzunda çapraz dalgalar başarıyla ürettiler. O sırada yalnızca tek renkli dalgalar üretilebilmesine rağmen, 1981'de yayınlanan bulguları, tekil dalga yüksekliklerinin, kırılma kriterlerini aşsalar bile toplanabileceğini gösterdi. Bu olgu, dalgaların geleneksel dalga kırılması teorileri tarafından beklenenden önemli ölçüde daha büyük büyüklükte büyüyebileceğine dair erken bir kanıt sağladı; bu, rogue dalgaların oluşumundaki temel bir kavramdır. Dolayısıyla Delft Laboratuvarı'nda yapılan çapraz dalga olayı, denizde karşılaşılan tahmin edilemez rogue dalgalarla doğrudan ilgiliydi. [27]
2024 yılında TU Delft ve diğer kuruluşlar tarafından yayınlanan araştırmalar, çeşitli yönlerden gelen dalgaların daha önce düşünüldüğünden dört kat daha dik büyüyebileceğini gösterdi. [28]
1995 Draupner dalgası
[düzenle]
Ana madde: Draupner dalgası
Draupner dalgası, bir ölçüm cihazı tarafından tespit edilen ilk rogue dalgaydı. Dalga, yaklaşık 160 km (100 mil) uzaklıktaki Norveç'in güney ucunun güneybatısında, Kuzey Denizi'nde bulunan gaz boru hattı destek kompleksi olan Draupner platformunun Birimi E'de 1995'te kaydedildi. [29] [a]
UTC'de 1 Ocak 1995'te 15:24'te cihaz, maksimum dalga yüksekliği 25,6 m (84 ft) olan bir rogue dalgayı kaydetti. Yükseklik, durgun su seviyesinin üzerinde 18,5 m (61 ft)'ydi. [30] Ölçüm, diğer sensörler tarafından da doğrulandı. [31] Bölgede, o sırada SWH yaklaşık 12 m (39 ft)'ydi, bu nedenle Draupner dalgası, komşularından iki kat daha yüksek ve dik ve herhangi bilinen bir dalga modelinin dışına çıkan özelliklere sahipti. Dalga, bilim camiasında büyük bir ilgi uyandırdı. [29] [31]
Ardından gelen araştırmalar
[düzenle]
Draupner dalgasının kanıtıyla ilgili bölgedeki araştırma yaygınlaştı.
Tuhaf dalgaların, Gauss dalgalarının aralığının çok dışında açıkça var olduğunu kapsamlı bir şekilde kanıtlayan ilk bilimsel çalışma 1997'de yayınlandı. [32] Bazı araştırmalar, genel olarak gözlemlenen dalga yüksekliği dağılımının Rayleigh dağılımına iyi uyduğunu doğruluyor. Yine de yüksek enerjili olaylar sırasında sığ sularda, aşırı derecede yüksek dalgaların bu özel modelin tahmin ettiğinden daha az yaygın olduğu ortaya çıktı. [13] Yaklaşık 1997'den itibaren, çoğu önde gelen yazar, dalga modelleri rogue dalgaları çoğaltmasa da rogue dalgaların varlığını kabul etti. [18]
Statoil araştırmacıları 2000'de, tuhaf dalgaların tipik veya hafif olmayan bir Gauss deniz yüzeyi popülasyonunun (klasik aşırı dalgalar) nadir gerçekleşmeleri değil, nadir ve güçlü olmayan bir Gauss deniz yüzeyi dalgası popülasyonunun (tuhaf aşırı dalgalar) tipik gerçekleşmeleri olduğunu bir araya getirerek bir makale sundu. Dünyanın önde gelen araştırmacılarından oluşan bir atölye çalışması, Kasım 2000'de Brest'te düzenlenen ilk Rogue Dalgalar 2000 atölye çalışmasına katıldı. [34]
2000'de, İngiliz okyanus bilimi gemisi RRS Discovery, İskoçya kıyıları yakınlarındaki Rockall'da 29 m (95 ft) yüksekliğinde bir dalga kaydetti. Bu, yüksek kaliteli aletlerle donatılmış bilimsel bir araştırma gemisi idi. Daha sonraki analizler, ortalama 21 metre saniye (41 deniz mili) rüzgar hızına sahip şiddetli fırtına koşulları altında, bir gemiye monte dalga kaydedicisinin tepe ile çukur arasındaki 29.1 metre (95.5 ft) yüksekliğe ve 18.5 metre (60.7 ft) maksimum SWH'ye kadar bireysel dalgaları ölçtüğünü ortaya çıkardı. Bunlar, o zamana kadar bilimsel aletler tarafından kaydedilen en büyük dalgalardı. Yazarlar, modern dalga tahmin modellerinin 12 m (39.4 ft)'den fazla önemli bir yüksekliğe (Hs) sahip dalgalar için aşırı deniz durumlarını önemli ölçüde yetersiz tahmin ettiğini belirtti. Bu olayın analizi bir dizi yıl sürdü ve "bu belirli hava koşulları altında bu büyüklükteki dalgaların var olmaması gerektiğini" belirten tüm ileri teknoloji hava tahminleri ve dalga modelleriyle ilgili bilgiye dayalı tüm gemilerin, petrol platformlarının, balıkçılık ve yolcu gemilerinin güvendiği bilgilerin hiçbirinin bu canavarları tahmin etmediğini belirtti. [1] [12] [29] [35] [36]
2004 yılında, ESA MaxWave projesi, Güney Atlantik'in sınırlı bir alanında üç haftalık kısa bir araştırma döneminde 25 m (82 ft)'den yüksek ondan fazla dev dalga tespit etti. [37] [38] 2007'ye gelindiğinde, uydu radar çalışmaları, tepe ile çukur arasındaki 20 ila 30 m (66 ila 98 ft) yüksekliğe sahip dalgaların daha önce düşünüldüğünden daha sık meydana geldiğini daha da kanıtladı. [39] Rogue dalgalar, artık her gün dünyanın tüm okyanuslarında meydana geliyor.
Rogue dalgalar artık yaygın bir fenomen olarak kabul ediliyor. Avustralya Ulusal Üniversitesi'nden Profesör Akhmediev, dünyanın okyanuslarında her an 10 rogue dalganın olduğunu söyledi. [40] Bazı araştırmacılar, okyanuslardaki her 10.000 dalgadan yaklaşık üçünün rogue statüsüne ulaştığını öne sürdü, ancak kıyı girişleri ve nehir ağızları gibi belirli noktalarda, bu aşırı dalgalar her 1.000 dalgadan üçünü oluşturabilir, çünkü dalga enerjisi yoğunlaşabilir. [41]
Rogue dalgalar göllerde de meydana gelebilir. "Üç Kız Kardeş" olarak bilinen bir olay, Kasım 1975'te Büyük Göller'de SS Edmund Fitzgerald'ın batmasına olası nedenlerden biri olan, bir dizi büyük dalganın oluştuğunda Büyük Göle meydana gelir. İkinci dalga, ilk dalga henüz açığa çıkmadan geminin güvertesine vurur. Üçüncü gelen dalga, birikmiş iki geri tepmeyi artırarak, ani bir şekilde gemi güvertesini büyük miktarda suyla aşırı yüklemektedir.
2012 tarihli bir çalışma, Peregrine solitonunun çevresindeki deniz seviyesinin yaklaşık üç katına ulaşmasının yanı sıra, kademeli olarak daha büyük boyutlara sahip üst düzey dalga çözümlerinin de var olabileceğini ve bir su tankında "süper rogue dalga" - çevresindeki dalgalardan yaklaşık beş kat daha yüksek bir solucan oluşturduğunu bildirdi. [4] Ayrıca 2012'de Avustralya Ulusal Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, rogue dalganın ters profili olan "rogue dalga deliklerinin" varlığını kanıtladı. Araştırmaları, su dalgası tankında su yüzeyinde rogue dalga delikleri oluşturdu. [5] Denizcilik halk arasında, rogue dalga hikayeleri kadar rogue delik hikayeleri de yaygındır. Teorik analizden gelmişlerdi ancak deneysel olarak hiçbir zaman kanıtlanmamıştı.
"Rogue dalga", bilim insanları tarafından normal, Gauss dağılımlı, istatistiksel olaylar için beklenenden daha sık meydana gelen izole, büyük genlikli dalgaları tanımlamak için neredeyse evrensel bir terim haline geldi. Rogue dalgalar her yerde bulunur ve sadece okyanuslarla sınırlı değildir. Diğer bağlamlarda ortaya çıkar ve son zamanlarda sıvı helyumda, doğrusal olmayan optikte ve mikrodalga boşluklarında rapor edilmiştir. Deniz araştırmacıları artık bu dalgaların geleneksel deniz rüzgarı dalgası modelleri tarafından dikkate alınmayan özel bir deniz dalgası türüne ait olduğunu evrensel olarak kabul etmektedirler. [43] [44] [45] [46] 2015 tarihli bir makale, bir rogue dalga etrafındaki dalga davranışını, optik ve Draupner dalgasını da içererek inceledi ve "rogue olayların uyarı olmadan ortaya çıkmadığı, genellikle nispeten düzenli bir kısa fazdan sonra oluştuğu" sonucuna vardı. [47]
2019'da, araştırmacılar, farklı yönlerden gelen dalgaların (çapraz denizler) etkileşiminden kaynaklandığını güçlü bir şekilde öne süren önceki araştırmaların yanı sıra, 120°'lik bir açıyla birleşen çoklu dalga trenleri kullanarak Draupner dalgasına (diklik ve kırılma) benzer özelliklere ve orantılı olarak daha büyük yüksekliğe sahip bir dalga üretmeyi başardı. Araştırmaları ayrıca dalga kırılma davranışının da beklenmedik şekilde olmadığını vurguladı. Dalgalar yaklaşık 60° 'den az bir açıyla bir araya geldiyse, dalganın tepesi yanlara ve aşağı doğru "kırıldı" (bir "daldırma kırılması"). Ancak yaklaşık 60° ve daha fazla açıyla, dalga dikey olarak yukarı doğru kırılmaya başladı, bu da dalga yüksekliğini normalde azaltmak yerine artıran bir tepe oluşturdu (bir "dikey jet"). Ayrıca, rogue dalgaların dikliğini bu şekilde çoğaltabildiklerini gösterdiler. Son olarak, Draupner dalgası için kullanılan lazer gibi optik aletlerin, kırılırsa dalganın tepesindeki sprey tarafından biraz karıştırılabileceğini ve bunun dalga yüksekliğinde yaklaşık 1.0 ila 1.5 m (3 ila 5 ft) civarında belirsizliklere yol açabileceğini gözlemlediler. Sonuç olarak, "...dalga kırılmasının başlangıcı ve türü, çapraz ve çapraz olmayan dalgalar için önemli bir rol oynuyor ve önemli ölçüde farklılaşıyor. Kritik olarak, kırılma yeterince büyük çapraz açılar için tepe genliği sınırlamasını azaltıyor ve neredeyse dikey jetlerin oluşumunu içeriyor". [48] [49]
Aşırı rogue dalga olayları
[düzenle]
17 Kasım 2020'de, Kanada, Britanya Kolombiyası'nda Vancouver Adası'ndaki Ucluelet'ten yaklaşık 7 kilometre (4,3 mil; 3,8 deniz mili) uzaklıktaki Pasifik Okyanusu'ndaki Amphitrite Bankası'nda 45 metre (148 ft) su derinliğinde demirlenmiş bir boy, çevresindeki yaklaşık 6 metre (20 ft) yükseklikteki dalgalar arasında yalnız 17,6 metre (58 ft) yüksekliğinde bir dalga kaydetti. Dalga, çevresindeki önemli dalga yüksekliklerini 2,93 kat aştı. Dalganın tespiti Şubat 2022'de halka açıklandığında, bir bilimsel makale [50] ve birçok haber kanalı, olayı "tüm zamanların en aşırı rogue dalga olayı" ve "bin yılda bir" olayı olarak adlandırdı ve yaklaşık üç kat daha yüksek olan dalganın etrafındaki dalgaların yüksekliği açısından, o zamana kadar kaydedilen en aşırı rogue dalga rekorunu kırdığını ve etrafındaki dalgaların yüksekliğinin üç katı olan bir dalganın dünyada ortalama olarak yalnızca 1.300 yılda bir meydana geldiğini iddia etti. [51] [52] [53]
Ucluelet olayı tartışmalara yol açtı. 2005'ten beri rogue dalga olaylarını ele alan bilimsel makalelerin analizi, dalganın rekor kıran doğası ve nadirliği hakkındaki iddiaların yanlış olduğunu ortaya koydu. Dysthe, Krogstad ve Muller'in "Okyanus rogue dalgaları" [54] başlıklı makalesi, dalga yüksekliğinin önemli dalga yüksekliğinin 10,32 metre (33,86 ft) daha yüksek ve 3,91 kat daha fazla olduğu 2004'teki Karadeniz'deki bir olay hakkında bildiriyor. Makale, kaydı yapan cihazda herhangi bir arıza olmadığını ortaya koyuyor. Karadeniz olayını raporlayan makalenin yazarları, dalgayı "anormal" olarak değerlendirdi ve böyle aşırı bir dalganın nasıl ortaya çıkabileceğiyle ilgili çeşitli teoriler önerdi. Karadeniz olayı, Ucluelet dalgasının aksine, yüksek hassasiyetli bir cihazla kaydedildiği gerçeğiyle farklılaşıyor. "Okyanus rogue dalgaları" makalesi ayrıca farklı kaynaklardan daha aşırı dalgalar hakkında raporlar da içeriyor, ancak bunlar verilerin kendi yazarları tarafından değerlendirildiğinde muhtemelen abartılmış. Karadeniz dalgası, nispeten sakin bir havada meydana geldi.
Ayrıca, I. Nikolkina ve I. Didenkulova'nın [56] makalesi de Ucluelet dalgasından daha aşırı dalgaları ortaya koyuyor. Makalede, 2006'da Oregon'daki Coos Körfezi Limanı açıklarında Pasifik Okyanusu'nda 3.9 metre (13 ft) önemli dalga yüksekliği ile 21 metre (69 ft) yüksekliğinde bir dalganın ortaya çıktığını çıkarıyorlar. Oran, Ucluelet dalgasının neredeyse iki katı olan 5,38. Makale ayrıca, MV Pont-Aven olayının Ucluelet olayından biraz daha aşırı olduğunu gösteriyor. Makale ayrıca, 1,9 metre (6 ft 3 inç) önemli dalga yüksekliğinde 11 metre (36 ft) yüksekliğinde bir dalga raporunu da inceliyor, ancak yazarlar bu iddianın doğruluğu konusunda şüphe uyandırıyorlar. 2007'de Craig B. Smith tarafından yazılan bir makale, sakin denizlerde denizaltı Grouper'ın 30 metrelik bir dalgaya maruz kaldığı Kuzey Atlantik'teki bir olay hakkında rapor ediyor. [57]
Nedenler
[düzenle]
Rogue dalgalar olayı hala aktif bir araştırma konusu olduğundan, en yaygın nedenlerin ne olduğunu veya yerden yere değişip değişmediğini açıkça belirtmek henüz erkendir. En tahmin edilebilir yüksek risk bölgeleri, güçlü bir akıntının dalgaların öncelikli hareket yönünün tersine çalıştığı yerler gibi görünüyor; Afrika kıtasının güney ucundaki Cape Agulhas yakınlarındaki alan bunlardan biridir. Sıcak Agulhas Akıntısı güneybatıya doğru ilerlerken, baskın rüzgarlar batı rüzgarlarıdır, ancak bu tez tespit edilen tüm dalgaların varlığını açıklamadığından, birkaç farklı mekanizma ve yerel varyasyon olasıdır. Tuhaf dalgalar için önerilen mekanizmalar şunları içerir:
Difraktif odaklama
Bu hipoteze göre, kıyı şekli veya deniz tabanının şekli, birkaç küçük dalgayı fazda buluşmaya yönlendiriyor. Tepelerinin yükseklikleri, tuhaf bir dalga oluşturmak için birleşir. [58]
Akıntılar tarafından odaklama
Bir akıntıdan gelen dalgalar zıt akıntıya doğru yönlendirilir. Bu, dalga boyunun kısalmasına, sığlaşmaya (yani dalga yüksekliğinde artışa) neden olur ve yaklaşan dalga trenlerini tuhaf bir dalgaya sıkıştırır. Bu, Agulhas Akıntısının batı rüzgarları tarafından karşılandığı Güney Afrika kıyılarında gerçekleşir. [59]
Doğrusal olmayan etkiler (modülasyonlu kararsızlık)
Bir rogue dalga, küçük dalgalardan rastgele bir arka planın doğrusal olmayan süreçleriyle doğal olarak oluşabilir. Bu durumda, varsayıma göre, sıra dışı, dengesiz bir dalga türü oluşabilir, "diğer dalgalardan enerji emer", kısa süre sonra aşırı dengede ve çökemeden önce neredeyse dikey bir canavara doğru büyür. Bunun için basit bir model, doğrusal olmayan Schrödinger denklemi (NLS) olarak bilinen bir dalga denklemidir, burada normal ve tamamen hesaplanabilir (standart doğrusal modelle) bir dalga, hemen önündeki ve arkasındaki dalgalardan enerji "emerek", diğer dalgalarla karşılaştırıldığında küçük dalgalara indirgeyerek başlar. NLS, derin su koşullarında kullanılabilir. Sığ sularda dalgalar, Korteweg-de Vries denklemi veya Boussinesq denklemiyle açıklanır. Bu denklemler de doğrusal olmayan katkılara sahiptir ve yalnız dalga çözümlerine sahiptir. Soliton (kendini güçlendiren bir dalga türü) ve solucan (enerjinin lokalize ve salınımlı bir şekilde yoğunlaştığı bir dalga) terimleri, iyi çalışılmış Peregrine solitonu dahil olmak üzere bu dalgalardan bazıları için kullanılır. Çalışmalar, doğrusal olmayan etkilerin su kütlelerinde ortaya çıkabileceğini göstermektedir. [59] [60] [61] [62] (Peregrine solitonu) NLS ile tutarlı küçük ölçekli bir rogue dalga, 2011'de bir laboratuvar su dalgası tankında üretildi. [63]
Dalga spektrumunun normal bir parçası
Bazı çalışmalar, SWH'nin iki katından fazla olmaları koşuluyla rogue dalga olarak sınıflandırılan birçok dalganın, tuhaf dalgalar değil, yalnızca dalga yüksekliği dağılımının nadir, rastgele örnekleri olduğunu ve bu nedenle istatistiksel olarak yaklaşık her 28 saatte bir rogue dalganın meydana gelmesini beklediklerini öne sürüyor. [64] Bu yaygın olarak "Tuhaf dalgalar: Tipik bir popülasyonun nadir gerçekleşmeleri veya nadir bir popülasyonun tipik gerçekleşmeleri?" sorusu olarak tartışılmaktadır. [65] Bu hipoteze göre, gerçek dünyada büyük dalgalarla yapılan çoğu karşılaşma, modülasyonlu kararsızlık gibi özel mekanizmalar olmadan doğrusal dalga teorisi (veya onun zayıf doğrusal olmayan değişiklikleri) ile açıklanabilir. Dalga salınımlarındaki sonlu spektrum genişliği dikkate alındığında, dalga yüzenleri tarafından milyarlarca dalga ölçümü analiz eden son çalışmalar, okyanusta rogue dalga oluşum oranlarının doğrusal teori ile açıklanabileceğini gösteriyor. [68] [69] Ancak, zayıf doğrusal olmayan dinamiklerin, (doğrusal teoride son derece nadir olacak olan) üç katına kadar önemli dalga yüksekliğini aşan en büyük rogue dalgaları bile açıklayıp açıklamayacağı bilinmemektedir. Bu da, yalnızca bağıl yüksekliklerine göre rogue dalgaları tanımlamanın pratikte anlamlı olup olmadığını sorgulamayı da içeren eleştirilere yol açtı. [68]:
Eleman dalgaların yapılandırılmış girişimleri
Rogue dalgalar, doğrusal olmayan etkilerle güçlendirilmiş eleman üç boyutlu dalgaların yapılandırılmış girişiminden (dağılmalı ve yönsel odaklama) kaynaklanabilir. [10] [70]:
Rüzgar dalgası etkileşimleri
Rüzgar tek başına bir rogue dalga oluşturma olasılığı düşük olsa da, diğer mekanizmalarla birlikte etkisi, tuhaf dalga fenomeninin daha tam bir açıklamasını sağlayabilir. Rüzgar okyanusun üzerinde estikçe, enerji deniz yüzeyine aktarılır. Bir fırtınadan gelen güçlü rüzgarlar, okyanus akıntısının zıt yönünde estiğinde, kuvvetler, rogue dalgaları rasgele üretmek için yeterince güçlü olabilir. Dalga oluşturma ve büyüme mekanizmaları için kararsızlık teorileri - rogue dalgaların nedenleri konusunda olmamakla birlikte - Phillips ve Miles tarafından sağlanmaktadır. [59] [72]
NLS denkleminde görülen uzamsal zamansal odaklama, doğrusallık kaldırılsa da meydana gelebilir. Bu durumda, odaklama öncelikle herhangi bir enerji transfer süreci yerine farklı dalgaların fazda buluşmasından kaynaklanıyor. R. H. Gibbs (2005) tarafından rogue dalgaların tam doğrusal olmayan modeli kullanılarak yapılan ileri analiz, tipik bir dalga grubunun, yükseklikten kayıp pahasına, önemli bir su duvarı üretecek şekilde odaklandığını göstererek bu yöntemi sorgulamaktadır.
Bir rogue dalga ve sıklıkla öncesinde ve sonrasında görülen derin çukur, kırılmadan veya boyutunu yeniden azaltmadan sadece birkaç dakika sürebilir. Tek birinin yanı sıra, rogue dalga, birkaç rogue dalgadan oluşan bir dalga paketinin parçası olabilir. Bu tür rogue dalga grupları doğada gözlemlenmiştir. [73]
Araştırma çabaları
[düzenle]
Rogue dalgalar üzerinde odaklanan bir dizi araştırma programı şu anda devam ediyor veya sonuçlandı:
MaxWave projesi kapsamında, GKSS Araştırma Merkezi araştırmacıları, ESA uydaları tarafından toplanan verileri kullanarak, rogue dalgaların kanıtı olarak sunulan çok sayıda radar imzası belirledi. Radar yankılarını deniz yüzeyi yüksekliğine dönüştürmek için daha iyi yöntemler geliştirmek için ileri araştırmalar devam ediyor, ancak şu anda bu teknik kanıtlanmadı. [37] [74]
Avustralya Ulusal Üniversitesi, Hamburg Teknoloji Üniversitesi ve Torino Üniversitesi ile işbirliği içinde, doğrusal olmayan dinamikler üzerinde deneyler yaparak rogue veya öldürücü dalgaları açıklamayı denemektedir. Araştırma çalışmalarının etraflarındaki diğer dalgalardan beş kat daha büyük olabileceğini düşündükleri "Lego Korsanı" videosu, "süper rogue dalgalar" olarak adlandırdıkları şeyleri tanımlamak için yaygın olarak kullanılmıştır ve alıntılanmıştır. [75] [76]
Avrupa Uzay Ajansı, rogue dalgalar üzerinde radar uydularıyla araştırmaya devam ediyor. [77]
ABD Donanması'nın bilimsel kolu olan ABD Deniz Araştırma Laboratuvarı, 2015'te modelleme çalışmalarının sonuçlarını yayınladı. [77] [78] [79]
Bu alandaki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırması devam ediyor. Deniz Mühendisliği Eğitim Konsorsiyumunun (NEEC) kısmi desteğiyle iki araştırmacı, nadir, aşırı su dalgalarının kısa vadeli tahmini sorununu ele aldı ve yaklaşık 25 dalga periyodu olan tahmin aracı geliştirdi ve yayınladı. Bu araç, gemilere ve mürettebatlarına olası bir felaket etkisi konusunda yaklaşık iki ila üç dakikalık uyarı verebilir, bu da mürettebatın gemi (veya açık deniz platformu) üzerindeki temel işletmeleri kapatmak için biraz zamana sahip olmasına olanak tanır. Yazarlar, bir uçak gemisine inişi en iyi örnek olarak veriyor. [79] [80]