Aniden oluşmaları ve aşırı tahrip güçleri sebebiyle dev dalgalargemiciler için gizemli ve korkunçtur; gemiciler arasında birçok efsaneye konu olmalarının sebeplerinden biri de budur.
Çok yüksek ve aniden ortaya çıkan dalgalara dev dalga denir. Burada çok yüksekten kasıt, dalganın, oluştuğu süreçte mevcut olan belirgin dalga yüksekliğinin (en yüksek % 33. dalga) iki katından büyük olmasıdır.
Dev dalga ve tsunami farklı
Dev dalgaları tanımlarken üstünde durmamız gereken bir nokta tsunamilerle aralarındaki farkı belirtmektir. Japoncadan diğer dillere geçen “tsunami” liman dalgası demektir.Tsunami su bilimlerinde ve dalga mekaniği çalışmalarında teknik olarak uzun dalga olarak tanımlanır.
Burada uzunluktan kasıt dalga boyunun su derinliğine oranla çok daha büyük olmasıdır. Bu koşulu sağlayan dalgalar için sığ su dalgaları tabiri de kullanılır.
Dev dalgaların aksine tsunamilerin tanımlanmasında dalga yüksekliği bir ölçüt değildir. Tsunamilerin iki temel sebebi depremler yüzünden sualtı zemininde oluşan ani kaymalar ve sualtı volkanik patlamalardır. Dev dalgaların bu özellikleri yoktur.
Tsunamiler, tırmandırdıkları büyük su kütleleri dolayısıyla kıyı hatlarını tahrip eder. 2004 yılında Hint Okyanusu’nda oluşan ve yaklaşık 300.000 kişinin ölümüne yol açan tsunamiyi örnek olarak verip yazımızın konusu olan dev dalgalara dönelim.
Ardışık gelen dev dalgalar ve geminin kırılması
Sadece yüksekliğe dayalı bir dev dalga tanımı, açık deniz yapılarının tasarımı için yeterli bir tanım olsa da gemicilikte dalga yüksekliğinin dalga uzunluğuna oranı daha önemli bir etkendir. Dalga uzunluğunun geminin boyundan daha büyük olduğu durumlarda dev dalgalar tehlike teşkil etmeyebilir, ancak dalga uzunluğu geminin boyundan daha küçük olan dev dalgalar için bu geçerli değildir. Ardışık gelen dev dalgalardan birinin geminin üstünde kırılması oluşabilecek en tehlikeli durumdur.
Güney Afrika açıkları denizcilikte özellikle dikkat edilen bir bölge…
Eldeki kayıtlara göre Pasifik ve Atlas okyanuslarında 1969 ile 1994 yılları arasında dev dalgaların yol açtığı 22 gemicilik kazasında toplam 525 kişi ölmüştür. Hint Okyanusu’nda ise 1952’den 2004’e kadar 12 dev dalga kazası rapor edilmiştir. Güney Afrika açıkları, Agulhas akıntısına ev sahipliği yapması ve bu akıntının kendisine ters yönde ilerleyen dalgaların hızını keserek yüksekliklerinin artmasına ve dev dalgalara dönüşmelerine sebep olması nedeniyle denizcilikte özellikle dikkat edilen bir bölgedir. Denizi’ndeki Yura Limanı’nda 1986 ile 1990 yılları arasında 14 tane 10 metreden yüksek dalga oluştuğu Nobuhito Mori ve diğerleri tarafından rapor edilmiştir. Raporlara giren olaylardan biri 1980 yılında Güney Afrika, Durban açıklarında petrol tankeri Esso Languedoc’un yaklaşık 10 metrelik bir dev dalgayla hasar görmesidir.
Petrol platformları için de tehlikeli
Petrol platformları ve açık deniz inşaatları ile ilgili olarak bilinen en çarpıcı örnek ise 1 Ocak 1995’te Norveç açıklarında, Kuzey Denizi’nde Draupner petrol platformunun su derinliğinin 70 metre olduğu bir yerde, 26 metrelik dev dalgayla yıkılmasıdır. Bu platform -yapılan ölçümlere göre beklenen belirgin dalga yüksekliği 12 metre olduğundan- 16 metrelik dalgalara dayanacak şekilde tasarlanmış ancak 26 metrelik bir dev dalga ile yıkılmıştır.
Dev dalga oluşturan dört temel etken
Yaşanan bunca acı verici tecrübenin ardından dev dalgalar kaptanların seyir defterlerinden sonra bilim insanlarının araştırmalarında da yer almaya başladı. Bunları matematiksel kuramlarla açıklamak isteyen bilim insanları önce onları oluşturan fiziksel etkenler üzerine çalıştı. Günümüz biliminin ulaştığı birikim, dev dalga oluşturan dört temel etkeni ön plana çıkarıyor.
Birincisi zıt yönlü akıntılar tarafından hızı kesilen dalgaların yüksekliğinin artması ve bazılarının dev dalgalara dönüşmesidir. Akıntıların olduğu okyanus bölgelerinde ve derelerin denizlerle birleştiği yerlerde bu durum oluşabilir.
İkinci etken deniz zeminindeki ani sığlaşmalardır. Zemindeki ani sığlaşmalar dalgaların bu bölgelerde odaklanmasına ve dev dalgalara dönüşmesine sebep olabilir.
Dev dalgaların oluşumuna yol açan üçüncü etken dalga-dalga etkileşimleridir. Zıt yönlü veya aynı yönlü iki dalga üstdüşüm ilkesi gereğince birleştiklerinde dev dalgalara dönüşebilir.
Dördüncü etken, gökküredeki ani sıcaklık ve basınç değişimleri de dev dalgaların oluşumuna neden olabilir. Sıcaklık ve basınç değişimleri rüzgâr oluşturarak veya doğrudan su yüzeyine basınç uygulayarak dalga oluşmasına yol açabilir. Bu durum çok ani olursa, beklenmedik dev dalga oluşumu gözlenebilir.
Dev dalgalara farklı yaklaşımlar:
rassal süreç
Bazı bilim insanlarına göre dev dalga oluşumu sık görülen bir olay olmadığından rassal süreç yaklaşımıyla yapılacak olasılık hesaplamaları ve kaydedilmiş veri değerlendirmesi çok verimli bir yaklaşım değildir. Çünkü doğrusal dalga kuramının geçerli ve dalga yüksekliği olasılık dağılımının Rayleigh dağılımı şeklinde olduğu varsayıldığında, bir tek dev dalga elde etmek için 3000 adet dalga oluşturulmalıdır. Bu yüzden bilgisayar modelleri ve veri incelemeleriyle yapılan çalışmalar yüksek bilgisayar hafızası gerektirir. Ayrıca dev dalgalar için doğrusal dalga kuramı yakınsaması, hata payı büyük bir yakınsamadır.
Belirli süreç
Geçerli veri eksikliğinden kaynaklanan bu nedenler yüzünden, bilim adamları rassal süreç yaklaşımı yerine, daha önce de belirttiğimiz fiziksel etkenler üzerinde yoğunlaşmış ve dev dalgaları “belirli süreç” olarak açıklamak istemişlerdir. Dev dalgaların varlıklarının matematiksel olarak kanıtlanması ve onları açıklayan matematik denklemlerinin en kapsamlı ve en doğru hale getirilmesi çalışmaları günümüzde de devam etmektedir.Dysthe, geliştirilmiş Dysthe, doğrusal olmayan Schrödinger, Korteweg-de-Vries, Kadomtsev- Petviashvili, Zakharov ve Davey-Stewartson denklemleri dev dalga modellemelerinde kullanılan, en çok kabul görmüş denklemlerdir. Yukarıda belirttiğimiz dört temel etken de denklemlere uygulandığında dev dalga oluşumları gözlemlenmiştir.
Çalışma ve araştırmalara devam süreci
Deniz inşaatları ve denizcilik için son derece önemli olan dev dalga araştırmaları yakın gelecekte dev dalgaların çok daha iyi tahmin edilebilmesine olanak sağlayacaktır. Bu gelişmeler sonucu deniz inşaatları ve gemi tasarımları yeniden gözden geçirilmeli, risk haritaları oluşturulmalı ve erken uyarı sistemleri devreye sokulmalıdır. Ancak böylelikle yaşanan kayıpların önüne geçilebilir.
0 yorum:
Yorum Gönder