Havbølge

En havbølge er en overflatebevegelse som opptrer i det øverste laget i havet og brer seg som en bølge. Havbølger skyldes vanligvis fjerne vinder eller geologiske hendelser og kan reise mange tusen kilometer før de slår mot land. De kan variere i størrelse fra små krusninger til enorme tsunamier. Det er lite bevegelser av individuelle vannpartikler til tross for den store energimengden og kraften den dytter forover med. I stedet beveger de seg i hovedsak i elipser.

Dannelsen av bølger
De fleste bølger er resultat av vind. Andre bølger kan oppstå for eksempel av tsunamier, skred, menneskelig aktiviteter eller sterk strøm ved elveutløp.

Flere faktorer har innvirkning på dannelsen av vindbølger:

 Vindhastigheten
 Hvor lenge vinden har blåst over et gitt område
 Avstanden vinden har blåst over hav
 Topografien.

Disse faktorene avgjør i stor grad størrelsene og formene på bølgene. Jo større en av de tre første variablene er, jo større blir bølgen.

Bølgeenergien er styrt av en balanse mellom lastene som vil øke bølgene og forhold som demper dem ut. Det er en rekke forhold som påvirker bølgene, og fysikken er ikke alltid godt forstått. Bølgevarslingsmodeller er i stor grad avhengig av kalibreringer av parametre mot målinger. Bølgeenergien er fordelt på flere bølgefrekvenser, og påvirkes blant annet avTolman, Hendrik L., and Dmitry Chalikov. "Source terms in a third-generation wind wave model." Journal of Physical Oceanography 26.11 (1996): side 2497-2518.

 Bølgebryting vil redusere energien i bølgene
 Vanndybden, for eksempel vil en strand virke som bølgedemper. Generelt er bølgene størst på dypt vann der påvirkningen av havbunnen er liten
 Kunstige bølgedempere, som luftbobler som blåses opp fra havbunnen forstyrrer bølgene og tar ut energi
 Topografien og kunstige endringer av topografien som ved moloer, vil dempe bølger
 Bølger med ulike retninger og størrelser kan påvirke hverandre og en kan få resonanseffekter. De kan ha opphav i dønninger eller andre lavtrykk i området
 Høye vindhastigheter påvirker bølgeprofilet
 Er bølgehastigheten større enn vindhastigheten eller går mot bølgene vil vinden dempe bølgene, og bølgene gir energi til vinden
 Strøm mot bølgene vil kunne medføre bølgebryting og reduksjon i bølgeenergien (for eksempel en utgående strøm). Strøm med bølgene kan endre formen på bølgene og energifordelingen mellom ulike bølgefrekvenser

 Karakterisering av bølger 
Enkeltbølger kan karakteriseres etter blant annet:

 Bølgehøyde (fra bølgedal til bølgetopp)
 Bølgekam (høyden over middelvannstanden)
 Bølgelengde (fra bølgetopp til bølgetopp)
 Stigningstall (vinkel mellom bølgedal og bølgetopp) 
 Bølgeperiode (tiden mellom bølgetoppene).
 Bølgefrekvens (invers verdi av bølgeperioden)

For sjøtilstander er det vanlig å beskrive bølgene ved hjelp av statistikk og ved hjelp av bølgespektra. Statistikk brukes også til å beregne hundreårsbølger.

Bølger i havet dannes aldri i en enkelt høyde, men har varierende høyde. For værmeldinger og for vitenskapelige analyser av bølger blir gjerne begrepet signifikant bølgehøyde brukt. Målet uttrykker gjennomsnittet av høyden for den høyeste tredjedelen av bølgene, enten målt i et gitt tidsintervall (vanligvis tre til 12 timer) eller i et bestemt bølge- eller stormsystem. Signifikant bølgehøyde defineres også ofte ut momentene til bølgespekteret.

Siden variasjonene på bølgehøyde er så store kan vi oppleve enkeltbølger i en sjøtilstand som er dobbelt så store som den signifikante bølgehøyden - se artikkelen om Draupner-bølgen.

 Måling av bølger 
Bølger kan måles med flere instrumenter. Målinger på havet viser stor spredning i resultatene om en bruker ulike måleinstrumenter. Det er på grunn av svakheter med måleinstrumentet, eller usikkerheter i hva en faktisk måler:
 Bølgebøyer får ikke alltid med seg de største bølgene - den kan dukke ned eller gå rundt toppen ved kortkammede bølger.Longuet-Higgins M. S.: Eulerian and Lagrangian aspects of surface waves, Journal of Fluid Mechanics, London, 1986. Bøyer gir verdier som var lavere enn det en får fra en gaussisk sjø, som kan anses som en nedre grense for bølgekammer.Samset O og Krogstad H. E.: Analysis of the Danish Hydraulic Institute's Method for the Design Wave Calculations, Sintef, Trondheim, 30.9.1994.Marthinsen T : Experiences from comparing theory with environmental and platform data, Saga Petroleum, 1994.
 Målinger med laser eller radar som ser ned på bølgene kan måle skum (hvit sjø) over bølgene. 
 Radarer som tar bilder ut over sjøen og midler signalene over bildene (som Miros-radarene), er uegnet til å måle bølgekammer.
 Elektrisk bølgestaver kan være påvirket av marin begroing på staven og måle skum. Dette er den vanligste måten å måle bølgehøyder i et laboratorium.
 Trykksensorer på havbunnen vil være påvirket av en midling av trykket med dybden, og regnes ikke som pålitelige.Krogstad Harald E: Ekstreme bølgehøyder på Ekofisk, Sintef, 29.11.1994.
 Satellittmålinger skjer ved at en tar bilder av havoverflaten, og korrelerer bildesignalene med bølgemålere. En kan da si noe om gjennomsnittlige bølgeforhold (oftest signifikant bølgehøyde), men det gir ikke informasjon om enkeltbølger eller bølgekammer.
Målinger med laser eller radar som ser nedover, gjerne flere i nærheten av hverandre, gir i maritimt miljø, trolig de verdiene som er mest riktige.

 Bølgepartikkelbevegelser 


Galleri

Se også
Sjøgang
Draupner-bølgen
Bølgelaster

 Referanser 

 Eksterne lenker 
 Bølgevarsel for norskekysten fra Barentswatch

Kategori:Bølger og strømninger
Kategori:Hav
Kategori:Meteorologi
Kategori:Oseanografi