Vågornas fysik - Benen i två hav på skagen?
Hej!
En intressant observation förtjäner ett bra svar!
Först konstaterar man att vinddrivna vågor (dyningar)och svallvågor är helt skilda saker.
1) Den vinddrivna vågens utbredelseshastighet beror givetvis först och främst av vindens hastighet. Vid kraftig storm på t.ex. 20 m/s blir vågornas framåtfart påtaglig.
2) Storleken beror härnäst på vattendjupet och blir större med ökat djup eftersom alla vågor beskriver en cirkelrörelse i vertikalplanet. Ute på havet kan sådana vågor blir flera meter höga, på Vänern ½-1 meter samt några decimeter i småsjöar.
3) Den sista faktorn som påverkar är transportavståndet. Ju längre inverkan (i tid) av vinden (i samma riktning) över ett stort avstånd desto mera energi upplagras i vågorna, så de blir kraftigare (högre). I Skagerak blir de flesta vågor sällan över 2 m höga medan vågorna i Nordsjön, då avståndet England-Danmark är flerfaldigt längre och havet djupare, ofta når över 3 m under stark storm. På Stillahavet kan man bara gissa om vilka vågor som kan uppträda...
När vattendjupet förändras dramatiskt på en kort sträcka kan inte havsvågen längre propagera med sin höga hastighet - den bryts mot revet eller stranden.
Detta enkla fenomen förklarar vanliga "surf-vågor" på badstranden då de förrut stora "mjuka" vågorna ute till havs bryts till skummande monster. Som envar lär ha observerat klingar dessa dock snabbt av och förlorar all in energi (dock med en kraftig - ibland farlig - underström till följd, när vattnet ska transporteras bort och lämna plats för nästa våg!). En annan observation är att vågorna alltid slår nästan vinkelrätt mot stranden oavsett dynigarnas/vindens riktning!! Detta beror givetvis på att olika delar av den infallande dyningen når revet vid olika tidpunkter (beroende på hur sned infallsvinkel): Efter brytning förlorar vågen energi och tvingas då propagera i en annan riktning och med annan fart än dyningerna ute till havs. Detta kan under extrema förhållanden (kraftig storm vid spetsen av en udde) faktiskt resultera i att vågen kan svänga så kraftigt att den mötar sig själv!! Var därför inte säker på att du står med benen i två hav på Skagen !!!
Svallvågens natur är däremot delvis en helt annan. Dens uppkomst beror på ett visst fartygs framfart då vattnet omkring "båten" undanträngs. Svallvågens utbredelseshastighet går i ideala fall att bestämma ur formeln:
u = v * sin(A) där
A är den spetsiga vinkeln mellan fartyget i sin
längdriktning (framåt) och svallvågen som då
propagerar snett utåt och framåt.
v är båtens (din) hastighet.
u den sökta svallvågens fart.
Ett roligt experiment är således att bestämma antingen svallvågornas hastighet under observation av vinkel och fartygets hastighet, eller varför inte bestämma båtens fart om man försöker klocka svallvågorna när de träffar stranden och bedöma deras inbördes avstånd.
Givetvis lyder svallvågorna också under samma fysikaliska lagar som alla andra vågor, varför en snabbgåede motorbåt på grundt vatten inte kan producera jätte-snabba svallvågor hur mycket dens förare än vill!! Och tur är väl det, säger nog många... Dessutom har det naturligtvis med båtens stickdjup, bruttotonnage (tyngd) och skrovets utformning, vinden och övriga strömmförhållanden i det aktuella vattendraget att göra hurdan den verkliga svallvågen gestalter sig.
Men kul att du ställde frågan
Hoppas att du blev lite klokare.
