Kategori arşivi: okyanus

Soluğan Dalgalar, Oluşumu ve Özellikleri

Çeşitli etkenlerle ortaya çıkan deniz dalgaları, onları yaratan etkenlere ve deniz ortamının derinlik ve sınır şartları durumularna göre farklı özellikler gösterirler. Bu dalgalar arasında ender (freak) dalgalar, soluğan (swell) dalgalar, rezonans dalgalar, gel-git dalgası, depreşim (tsunami) dalgası gibi dalgalar diğer dalga tiplerine göre daha uzun peryotludurlar. Bu dalgaların fiziksel özellikleri ve kıyılardaki etkileri birbirinden farklıdır. Soluğan dalgalar açık denizlerde esen fırtınalar ile oluşan dalgaların çok uzun mesafeler katederek uzaklardaki kıyılara ulaşması durumunda gözlenirler. Bu dalgalar benzer özelliklerde ve uzun peryotlu dalgalardır. Kıyılarda fırtına olmadığı zamanlarda gözlenirler ve özellikle küçük tekneler ve yatlar için rahatsız edicidirler. Tebliğ kapsamında denizlerimizdeki soluğan dalgalar hakkında bilgiler verilecektir.

Uzun Dönemli Dalgalar

Uzun dönemli dalgalar arasında Ender (freak) dalgalar, soluğan (swell) dalgalar, rezonans dalgalar, gel-git dalgası, depreşim (tsunami) dalgaları yer almaktadır. Ender dalga? olarak isimlendireceğimiz dalga türü, düzensiz dalgalar dizini olan hemen hemen her fırtınada, çok kısa aralıklarla ortaya çıkan, bir veya iki dalgadan oluşan, yüksekliği bazen çok büyük olabilen dalga türüdür. Bu tür dalgalar, kıyılarda veya genel olarak da açık denizlerde fırtınalar sırasında herhangi bir an ortaya çıkıp, çok kısa sürede teknelerin ve hatta büyük gemilerin alabora olmasına neden olmaktadır. Göller veya kapalı denizler ya da körfezler ve limanlar gibi yarı kapalı basenlerde hareket eden küçük genlik ve peryotlu dalgalar, bir süre sonra kıyılardan yansımalar ve girişimler sonucunda, içinde bulundukları su ortamında uzun peryotlu yüksek genlikli dalgaların oluşmasına neden olabilirler. Bu tür uzun peryotlu dalgalar, basen ya da denizin serbest salınımları olarak bilinirler ve rezonans ya da seyş olarak isimlendirilirler. Bu dalgaların peryotları ve genlikleri basenin biçimi, sınır şartları ve yansıma özelliklerine bağlıdırlar. Buna gore her basen ya da kapalı su hacminin serbest salınım dönemleri farklı değerlerdedir. Dünya, ay ve güneşin çekim kuvvetleri nedeyle denizlerde görülen uzun peryotlu dalgalar gel-git dalgası olarak isimlendirilerler. Bu tür dalgaların peryotları genel olarak 6 ya da 12 saattir. Ancak genlikleri dünyanın farklı yerlerinde büyük farklılıklar gösterirler. Sunulan bildirinin bu bölümünde gel-git dalgaları anlatılarak örnekler verilmiştir.

Denizin herhangi bir bölgesinde yerel olarak oluşan depreşim nedeniyle ortaya çıkan dalgalar (depreşim dalgaları), Japonca’da tsunami olarak adlandırılmakta olan uzun dönemli dalgalardır. Bu dalgaların fiziksel özellikleri, oluşumu, hareketi ve kıyılardaki davranışları konusunda yapılan güncel araştırmalarla yeni bulgular elde edilmekte, böylece depreşim dalgasının doğal afet olarak yapabileceği etkileri saptayabilmek ve korunmak için yöntemler geliştirilmektedir. Bu tür dalgalar için ayrıntılı bilgiler çok sayıda kaynakta yer almaktadır.

Soluğan Dalgalar

Soluğan dalgalar, rüzgar enerjisinin denize geçmesi ile oluşan fırtına dalgalarının çok çok uzun mesafeler katetebileleridirler. Ulaştıkları yerlerde rüzgar olmadığı halde var olabildiklerinden kıyılarımızda ölü dalga olarak da nitelenirler. Fırtına dalgaları, küçük periyotlu, büyük periyotlu yüzlerce, binlerce dalgadır ve fırtına süresi de saatlerce devam edebilir. Bu sure içinde oluşan dalgalar yollarına devam ederler. Bu dalgalar eğer uzaklara, derin denize doğru gidiyorlarsa, bir zaman sonra karşı kıyıya varmaları gerekmektedir. Fırtına dalgalarının uzaklara giden seyahatleri sırasında büyük peryotlu olanları enerjilerini koruyarak yollarına devam ederken küçük periyotlu dalgalar, sudaki sürtünme ve akışkanlık özelliğinden dolayı enerjilerini yitirirler ve yolda kaybolurlar. Fakat büyük dalgalar, örneğin katettiği mesafeye gore 5, 8, 10, 15 saniye periyotlu dalgalar uzaklardaki kıyılara gelebilirler.

Örneğin İngiltere?de kış mevsiminde güneye doğru esen rüzgarlar büyük fırtınalar yaratabilir. Fakat güney yarım küre o zamanda yaz mevsiminde olduğundan dediğimiz kuzeyden yola çıkan dalgalar, güney yarımküreye kadar bir günden uzun süre boyunca çok uzun bir yol kat ederler. Güçlü bir fırtınada 10 binlerce dalganın içerisinde uzun periyotlu olan yüzlerce dalga uzak kıyılara ulaşırlar. Bu dalgalar kıyılarda birbirlerine benzerler. Basitçe sinüzoidal dalga biçimindedirler. Örneğin kıyıya peş peşe 5 saniyede bir, veya 8 saniyede bir veya 7 saniyede bir bir dalga gelir, sonra başka dalga gelir. Bu dalgalar sörfçüler için çok önemli dalgalardır. Büyle dalgalar olduğunda teknede, gemide, bulunanlar için rahatsız edicidirler.

Soluğan Dalgaların peryotlatı Okyanuslarda 25 saniye kadar olabilmektedir. Çünkü okyanuslarda fırtına dalgalarının oluşması için gerekli kabarma alanı mesafesi binlerce kilometre olduğundan oluşan dalgalar da çok uzun peryotlu olabilmekte ve çok uzun mesafeleri katedebilmektedirler.

Kıyılarımızda yeterli düzeyde dalga ölçümleri yapılmamaktadır. Bu nedenle soluğan dalgalar ile ilgili ölçümlere dayalı araştırmalar henüz yoktur.

Kaynak: Ahmet Cevdet YALÇINER
ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü, Deniz Mühendisliği Araştırma Merkezi,
06531,ANKARA
E-Posta: yalciner@metu.edu.tr

Gelgit – Medcezir

Ay ve Güneş’in Dünya üzerinde oluşturduğu çekim kuvveti nedeni ile 12 saat 25 dakikalık aralıklarla dünya yüzeyindeki karşılıklı iki bölgede sular kabarır ve iki kabarma süresi arasında tekrar eski haline döner bu olaya gelgit (med cezir) adı verilir. Dünya, Ay ve Güneş’in aynı doğrultuya geldikleri yeni ay ve dolunay konumlarında suların kabarması maksimuma ulaşır ve gelgit olayı en belirgin halini alır. Dünyanın Ay’a yakın olan yüzünde, sular Ay’ın çekim kuvveti sayesinde kabarırken diğer yüzünde merkez kaç kuvveti daha fazla olduğu için sular kabarır. Bu nedenle dünyanın karşılıklı iki tarafında sular aynı anda  kabarır ve aynı anda çekilir.

Ay’ın çekim kuvveti Gelgit olayının oluşmasına sebep olur. Bu çekim kuvveti; Ay Dünya çevresine dolanırken değişik bölgeleri etkiler ve uzaklığa göre değişir. Ay’ın Dünya’dan uzaklaşması çekim kuvvetini azalır, yakınlaşması ise çekim kuvveti artırır. Okyanuslar gelgit olayından daha fazla etkilenir.

Ay dünya etrafında dönerken yerkürenin bir yüzü Ay’a daima daha yakındır. Bu durumda Ay’a yakın yerdeki sular ay tarafından kendine doğru çekilirler. Bu arada kabaran suların arkasında bulunan boşlukları yanlardan gelen sular doldurur. Böylece Dünya?nın Ay’a bakan yüzeyinde sular yükselirken, diğer yerlerde alçalır. Bu yükselme ve alçalma birbirini sürekli izler.

Gelgit olayına etki eden bir diğer faktör de Güneş?tir. Ay, Dünya ile Güneş arasındayken bu etki az; hepsi bir doğrultudayken çok olur. Gelgit olayı ilk ve ikinci dördün evrelerinde en düşük, yeni ay ve dolunay devrelerinde en büyük değeri alır. Bir yerde sular kabarırken ay o yer için gökyüzünün en yüksek noktasındadır.

Gelgit olayı her gün aynı saatte olmaz. Bir önceki günden 50 dakika daha geç oluşur. Nedeni ise Dünya ile Ay’ın aynı yönde dönmesidir.

Gelgit olayındaki sürtünmelerden dolayı dünyanın kendi etrafındaki dönme hızı azalır. Böylece günler yavaş yavaş uzar. Gelgit olayındaki sürtünme Dünya?nın dönme hızında yavaşlamaya neden olurken, Ay’ın da her yıl Dünya?dan 12,7 cm uzaklaşmasına neden olur.

Katil Dalgalar – (Dev Dalgalar)

Okyanus, derinliklerinde devasa dalgalar üreten şeytan üçgenleri bir yıl içinde 167 gemiyi yuttu. ?Denizci masalı? sanılan 35 metre yüksekliğinde dalgaları rüzgárın değil okyanusun kendisinin ürettiği ortaya çıktı. ?Katil dalgalar? en son, kuzey kutbu turuna çıkan 137 zenginin bulunduğu Bremen gemisiyle ceviz kabuğu gibi oynadı. Gemi 40 derece yan yattı, yolcular ölüm terleri döktüler.

Doğu Avrupa?lı 137 seçkin yolcu Arjantin?in liman kentine ulaştıklarında, kutup gezisine çıkacakları ?MS? Bremen gemisi onları bekliyordu. 111 metre uzunluğundaki geminin  tecrübeli kaptanı Heinz Aye yolcularını güvertede karşıladı. Rüya gemi, Antarktika’nın etrafında turlayacaktı. Yolcuların ödeyecekleri para 30 bin dolardan fazlaydı..


Yolculuk başaladığında herşey çok normal gidiyordu. Bir bir buzdağlarını aşıyorlar veya botlarla buzdağlarına çıkıyorlar, ?kayıp kıta? Artarktika?nın büyülü atmosferinin keyfini çıkartıyorlardı…

Arjantin?in Ushuaia limanından demir alan ?Bremen? gemisi 21 Şubatta Rio yönünde seyrederken, ani bir fırtınaya yakalandı. Barometre gözle görülür şekilde düşüyor, deniz kaynamaya başlıyor, gökyüzü kararıyor, 35 m yüksekliğinde dev dalgalar geminin çelik gövdesini dövmeye başlıyordu. Helikopter pisti çöküyor, radar direği parçalanıyor, yolcular ölüm korkusu içinde can yeleklerini giyerek yemek salonunda toplanıyordu. Bir yolcu daha sonra ?Tanrının nefesini hissettim? diyecekti.

Gemi yarım saat manevra yapamadan ve 40 derece yan yatarak dalgalarda sürüklendikten ve denizin ve fırtanın ortasında çırpınıp durduktan sonra yoğun çabalarla kurtarılabilecekti. Bremen büyük hasar almıştı.

Okyanusun hem korkuç hem de cezbedici yüzü

Deniz bilimciler (oşinografi uzmanları) uzun araştırmalar sonucunda bu doğa olayının izini buldular: Dev dalgaları rüzgar değil okyanus üretiyordu! Okyanus, korkunç dalgaların sahibiydi! Ve bu dalgalar 35- 40 m’yi bulabiliyordu.

?Eskiden, birden bire ortaya çıkan esrarengiz dev dalgaların öyküsü sadece denizci palavraları olarak kabul edilirdi, ama artık deniz kazalarından, dev dalgaların (?Freak Waves?) sorumlu olduğunu biliyoruz? diyor matematikçi Janau Hennig.

Denizlerde üç farklı dalga türü meydana gelir

Denizin büyük gırdaplar, dalgalar oluşturarak gemileri yuttuğu veya büyük hasarlar verdiği yedi riskli bölge saptanmıştır. Bunlar arasında Bermuda Şeytan Üçgeni, Güney Afrika?nın doğu sahillerindeki Agulhas Boğazı ve Kuzey Denizi de vardı.

Araştırmacıları dev dalgaları üç gruba ayırıyorlar:

Büyük bir uğultuyla on kilometre kadar sürüklenenler: ?Dik dalgalar? (?Freak Waves?)

Üç büyük dalgadan oluşan gruplar: ?Üç kardeşler?

Aniden ortaya çıkan ve normal çalkantıyı dört katına çıkaranlar: ?Tekli dalgalar?.

Bulgular oşinografi uzmanları için sürpriz oldu. Çünkü onlara göre kasırgalar denizi ancak 15 m kadar kabartabiliyordu. Buna önlem olarak spetrol ondaj platformları su seviyesinden 35 m yükseğe kurulur. Ve kurala göre, denizin bu limiti ancak yüz senede bir aşma olasılığı vardır.

Katil dalgalar 200 metre uzunluğundaki kargo gemilerini bile denizin karanlıklarına çekiyordu. 1969?den beri en az 11 süper gemi denizin darbeleriyle parçalanmıştı. Katil dalgalar sadece gemileri değil, Kuzey denizinideki ?Dünyanın en uzun? petrol platformlarını bile vuruyordu.

Katil dalgaların sırrı nedir?

Peş peşe yaşanan kazalardan sonra şaşkına dönen araştırmacılar şimdi dev dalgaların gizini çözmeye çalışıyorlar.

Bazı görüşlere göre, sera etkisi nedeniyle atamosferin dinamiği artmıştı… Almanya?nın Berlin, Hamburg ve Hannover kentlerinde, araştırmacılar büyük tanklarda yarattıkları yapay dalgalarla deneyler yapıyor. Dalga tasarımcısı Günter Clauss, hidrolik pervanelerle istediği boyuttu çalkantılar üretirken, yardımcısı Manou Henning de dalgaları formüllere döküyor ve dalga fiziği kaos araştırmasının bir bölümüdür, diyor.

Mantıklı sistemlere oturtulamayan dev dalgalar adeta canavarları andırıyor: Önce büyük bir gürültüyle suyu emiyorlar.  Eğer yollarına bir engel çıkarsa, suyu üzerine boşaltıyorlar.

Hızları saate 50 km?yi bulan sular geniş düzlemlerde toplandıktan sonra farklı yüksekliklerde kabararak, asimetrik sivri tepeler oluşturuyorlar.

Peki ama bu dev dalgalar neden bu kadar ansızın ortaya çıkıyor? Laboratuvardan elde edilen sonuçlar şöyle: ?Bremen? gemisini alabora eden ?Freak Wave? (dik dalga), tekli dalgaların üst üste binmesiyle meydana geldi.

Bu dalga türünü oşinografi uzmanı Walter Kühnlein, deney tanklarında şu şekilde elde etti: Önce 300 m uzunluğundaki havuzda küçük dalgalar üretti; hemen arkasından peşlerine daha süratli ve daha büyük olanlarını sürdü. Araştırmacı bu süreci, tüm dalgaların aynı noktada üst üste bineceği şekilde ayarladı. 120m sonra dev bir dalga, büyük bir güçle çelik bir duvara çarparak iyice yükseldi ve büyük bir gürültüyle salonun çatısını havaya uçurdu!

Özellikle de dalgaların öne doğru kıvrılmış ?sivri dişleri? çok tehlikeliydi. Çarpma sırasında havayı emiyor ve yoğunlaştırıyorlardı. Bu sırada 15 barlık bir basınç oluşuyordu. Kühnlein?a göre de bu basınç gemi gövdelerinin eğrilmesi için yeterli oluyor. Bir yetkili, uçakların kara kutularına benzer sefer kayıt araçları ve dalga radarlarından yararlanılmasını önerdi.

Erken uyarı sistemi

Ancak şimdilik bir erken uyarı sistemi üzerinde duruluyor. Alman Hava ve Uzay Yolculuğu Dairesi?nin uydusu 60 dakikada bir deniz yüzeylerinin fotoğraflarını göndermekte. Uzmanlar, yeni bir yöntemle riskli bölgelerin görüntülerini de elde etmeye deneyecekler.

Ayrıca gemi yönetim sistemlerinin yenilenmesi isteniyor. Örneğin 7500 konteyner taşıyan dünyanın en büyük yük gemisi küçük bir Joystick ile çalışıyor. Fakat bu kumanda anahtarı ya da bilgisayar ıslandığında tüm sistem çöküyor. Hiçbir vananın ve pistonun elektriksiz çalışmadığı durumlarda daha fazla kurtarma araçlarına ihtiyaç duyuluyor

Gemi motorlarının yoğun elektrik enerjisine ihtiyacı vardır. Araştırmacılar bu sistemin de yeni teknolojilerle güçlendirilmesi konusunda uyarıyor.

(Kaynak: Spiegel, sayı 51, 2001)

Dev dalgalar nasıl oluşuyor

Teorik olarak dev dalgaların 50m?ye kadar ne şekilde yükseldikleri henüz bilinmiyor. Deney havuzunda yalnızca ?dik dalga? (?Freak Wave?) türü üretilebildi. Dik yüzeyli dalgalar birkaç dalganın üst üste binmesiyle meydana geliyor. Daha yavaş seyreden bir dalganın peşinden gelen süratli dalgalar aynı anda öndeki dalgayı geçebiliyorlar. Bu durumda normalden dört misli büyüğünde dev bir dalga oluşuyor ve dik olarak birkaç saniyeliğine suyun üzerine fırlıyor. Ucu kıvrılan dalga sonra yeniden denize karışıyor.

11.01.2002 Hürriyet Bilim’den aılntıdır..


Buzdağı (Iceberg)

Buzdağı… Titanic dahil bir çok geminin batmasına sebep olan buzdağları Kuzey ve Güney Kutbu denizlerinde bulunurlar. Sürekli kar yağışı olan bölgelerde karın üst üste yığılması ile kardan bir dağ daha sonra da koca bir buz kütlesi meydana gelir. Zamanla kıyıya doğru kayan bu katman deniz içerisinde parçalanarak devasa buzdağları oluşturur. Deniz üzerinde yüzen buzdağlarının uzunlukları bir kaç kilometreyi, kalınlığı ise 300 metreyi bulabilir.

Okyanusta ağır hareketlerle gezinen buzdağları, dağ buzullarının kırılması sonucu oluşmuş buz kütleleridir. Bir şekilleri yoktur ayrıca kırılmalar sonucu çok değişik şekiller oluşturabilirler. Bir buzdağı tamamen sudan oluştuğuna göre, suyun en az 3,98 santigrat derecede olması gerek ki bu buzdağı erimesin. Deniz tuzludur ve tuzlu su normal suya göre daha düşük bir donma noktasına sahiptir. Tuz dışında başka bir maddeyi suyun içine attığımızda da yine daha düşük bir donma noktası elde ederiz. Yani eğer buzdağı sadece sudan oluşmasaydı ve içinde başka maddeler de olsaydı hemen eriyip yok olurdu.

Bilindiği gibi su, katı halinin yoğunluğu sıvı halinin yoğunluğundan daha az olan  tek moleküldür. Böylece buz parçaları su üzerinde batmadan durabilirler. Su donduğunda, moleküller kristal bir şekil alır ve moleküller arası boşluk artmaya başlar. Bu boşluklar buz adalarının suda yüzmesine neden olur.

Bir dağ buzulu yüzlerce kilometre uzunluğa ve binlerce fit yüksekliğe sahip kar ve buz yığınıdır. Eğer yaz aylarındaki erime kış aylarındaki kar yağışından daha az olursa dağ buzullarının üzerindeki kar ve buz kütlesi artar. Bu ağırlık artışı sonucunda da dağ buzulları çok yavaş da olsa yerin dibine doğru göçmeye başlar. Bunun sonucunda dağ buzulu kıyıları daha sıcak olan okyanus suyu ile buluşur ve meydana gelen kırılmalar sonucu önce büyük bir buz kütlesi dağ buzulundan ayrılır. Daha sonrasında ise bu buz kütlesi yine kırılmalar sonucu daha küçük buz parçalarına ayrılır ve okyanusta yüzmeye başlar. Dağ buzulundan ayrılan bu parçalar sayesinde ağırlık biraz azalır ve dengelenmeye başlar.

Grönland?dan koparak gelen buz kütleleri özellikle ilkbahar ve yaz mevsiminde Kuzey Atlas Okyansu’nda sefer yapan gemiler için büyük bir tehdit oluşturur. Buna ek olarak Kanada?nın kuzeydoğu kesiminden gelen buzdağları  Labrador Akıntısı ile Newfoundland (Yeniel) kıyılarından güneye doğru hareket ederler. Buradan da Gulfstream Akıntısı’nın etkisiyle Ekvator?a doğru yol alırlar. Bazı buzullar tam olarak eriyip yok olmadan önce 27°’lik arz derecesine kadar ulaşırlar. Antarktika buzullarından kopanlar ise kuzeye doğru yol alırlar. Bunlar Hint ve Büyük Okyanus?ta sefer yapan gemiler için pek tehlike oluşturmazlar. En fazla kuzeye gidebilen buzdağı, Avustralya’nın 100 mil kuzeyine kadar yaklaşabilmiştir.

Kırılıp dağ buzulundan ayrıldıktan sonra bir buzdağı deniz içerisinde 3-6 yıl arası erimeden kalabilir. Fakat buzdağı sıcak denizlere doğru yol alırsa bu süre daha da kısalır. Ayrıca diğer buzdağları ile çarpışma ve azgın dalgalar da buzdağlarının yaşam süresini azaltır.

İstatistiklere geçmis en büyük buzdağının boyutları gerçekten hayret vericidir. 2000 yılında Antarktika?da bulunan ve B15 adı verilen buzdağı yaklaşık 500 metre kalınlığındaydı ve 5 kilometre karelik bir alanı kapsıyordu. B15 günümüze kadar bulunmuş en büyük buzdağı olarak kayıtlara geçti. Bu büyüklükteki buzdağlarına buz adası demek daha doğru olacaktır. Arktik (Kuzey Kutbu yakınındaki) buzdağları genelde Antarktika?daki buzdağlarına oranla daha küçüktür. Bunun nedeni ise, Antarktika?nın  geniş bir alana sahip olması ve buzul sayısının da az olmasıdır. Bu sayede buz dağı diğer buzdağlarına çarparak küçülmez ve büyüklüğünü korur.

Dünyada Kayıtlara Geçen En Büyük Buzdağı B-15

B-15 bulunduktan sonra hareketlerinin gözlemlenmesi için üzerine bir sismograf yerleştirildi. 2005?te dağılıp parçalara ayrılan B-15 üzerinde önemli sismik hareketler gözlemlendi. Peki bu devasa buzdağı neden dağılmıştı? Parçalanmadan 6 gün önce Alaska?da meydana gelen şiddetli fırtınanın oluşturduğu dalgalar Antarktika?ya kadar gelip B-15?i parçalara ayırdı.

Şekline Göre Buzdağları

1. Sivri Tepeli Buzdağı (Pinnacle iceberg)

2. Havuz Buzdağı(Drydock iceberg)

3. Takoz Buzdağı (Wedge iceberg)

4. Yassı Buzdağı (Tabular iceberg)

Okyanuslar üzerinde büyüklüğüne göre 6 çeşit buzdağı bulunur. Bunlardan en küçük olanı Küçük Buzul (Growler) olarak adlandırılır. Boyu ise bir otomobilinki kadar diyeyebiliriz. Bu çeşidin bir büyüğüne ise Ada buz Dağı Parçası (Bergy Bit) denir. Bu da küçük bir evin boyutlarına sahiptir. Kalan 4 kategori ise Küçük, Orta, Büyük ve Çok Büyük Buzdağı olarak adlandırılır. Çok büyük buz dağı 80 metre yüksekliğinde, 250 metre uzunluğundadır.

Denizcilik tarihinde birçok kaza ve ölüme sebep olan buzdağları okyanuslara açılmak isteyen denizcilerimizin en çok dikkat etmesi gereken konulardan. Buzdağlarını iyi tanımak ve hep tetikte olmak çıktığınız yolculuktan sağsalim dönmenizi sağlayacaktır.