Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:22 • sest 21:31 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 23:11 • Sest 05:11 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:38 • Síðdegis: 18:56 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:39 • Síðdegis: 12:46 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Jarðvísindi
Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: fræðileg

Af hverju myndast öldur?

Jón Ólafsson

Öldur myndast á vatns- eða haffleti vegna vinda. Minnstu öldur rétt brjóta spegil vatnsflatarins og eru nefndar gráð en öldurnar vaxa, hækka og lengjast með auknum vindstyrk.

Alda er bylgjuhreyfing. Einfaldri bylgju má lýsa með bylgjulengd, bylgjuhæð og sveifluvídd og hreyfingu hennar með sveiflutíma, T, sem er sá tími sem tekur bylgjuna að fara lengd sína. Einnig má líta á T sem þann tíma sem heil sveifla tekur á tilteknum stað.

Eiginleikar öldunnar ráðast af fjórum þáttum sem sameiginlega ráða öldugangi og vaxa öldurnar með aukningu hvers þáttar. Þættirnir eru: Vindhraði, tími, það er hve lengi vindurinn blæs, særými, það er vegalengdin sem vindurinn fer eftir haffletinum án þess að breyta verulega um stefnu, og dýpi. Það tekur öldur tíma að nái fullri stærð og krefst samfellds vinds en fer einnig eftir særými. Þannig má ætla að við 10 vindstig, um 26 m/s, verði öldur um 16 m en það tekur 73 klst og mikið særými að ná þeirri hæð. Mun líklegra er að stórar öldur verði til þegar tvær öldur leggjast saman og verða að einni.

Þar eð vindurinn breytist oft, bæði í styrk og stefnu, þá verða öldurnar á hverjum stað af ýmsum stærðum og þó oftast séu öldur úr einni átt mest áberandi þá eru einnig á ferðinni öldur úr öðrum áttum.

Þegar ölduhæð er mæld samfellt er gjarna reiknuð kennitala öldunnar, það er meðaltal á hæsta þriðjungi af öllum öldum á ákveðnum tíma, til dæmis 20 mínútum. Mælingar og rannsóknir á öldum í hafinu hér við land eru gerðar á Siglingastofnun. Á vefsíðu stofnunarinnar, www.sigling.is, undir flipanum “veður og sjólag” er að finna mikinn fróðleik um efnið og mælingar á klukkutíma fresti frá veðurstöðvum við strendur landsins og frá 10 ölduduflum sem eru á landgrunninu. Ef smellt er á reit öldudufls koma fram upplýsingar um ölduhæð síðustu 24 stundir og ef svo er smellt á flipann “ölduspá” kemur fram ölduspárkort fyrir Íslandsmið. Enn fremur kemur fram ölduspá 7 daga fram í tímann ef smellt er á reit á ölduspárkortinu. Upplýsingarnar á þessum vef eru í senn fræðandi og mikilvægar fyrir öryggi sjófarenda.

Mælingar Siglingastofnunar með ölduduflum sýna að öldur eru talsvert stærri suður af landinu en norðan þess. Hér á myndunum eru sýndar mælingar frá 9. janúar 1990 sem sýna mjög stórar öldur. Við Surtsey var stærsta aldan tæplega 23 m og við Garðskaga röskir 25 m (Heimild: Gísli Viggósson, Siglingastofnun). Þennan dag var suðvestan stormur og búið að vera hvasst tvo daga á undan.





Alda brotna þegar toppur hennar fer úr jafnvægi við neðri hluta öldunnar. Á opnu hafi gerist það ef aldan verður of brött, hlutfallið milli hæðar og öldulengdar, H/λ, verður stærra en um 1/12, en þá brestur jafnvægið og öldutoppurinn steypist fram. Í fárviðri gerist það einnig að vindurinn feykir öldutoppnum fram yfir sig. Þegar alda berst inn á grynnra vatn fer botninn að hafa áhrif, aldan styttist og hækkar og brotnar þegar hæð hennar er mikil í samanburði við dýpið, d, eða H>0,8 d.

Brotsjóir, en þeir geta verið hættulegir, myndast þegar mismunandi öldur, eða öldukerfi, leggjast saman og verða að stærri öldu sem brotnar. Ef sjávarfallastraumur er ennfremur með í spilinu verða öldur krappar og meiri hætta á brotsjóum (sjá: Hvað er röst?). Brotsjóir eru hættulegir einkum vegna þess að í þeim er mikill massi sem getur ruðst inn yfir skip og brotið þar og bramlað.

Öldur fara hægar á grunnu vatni en djúpu og því hægar sem vatnið er grynnra. Ef halli er á botninum verður þetta til þess að öldurnar beygja og leita í þá stefnu þar sem hallinn upp að landinu er mestur, svipað og þegar ljósbylgjur brotna í gleri. Þetta er ástæðan til þess að öldur sem koma að landi eru oftast samsíða landinu og hreyfingarstefna þeirra hornrétt á ströndina. En breytilega stefnu öldunnar má greinilega sjá út frá nesjum eins og Garðskaga þar öldurnar frá hvorri hlið fylgja stefnu strandarinnar hvor sínum megin við Garðskagatána.

Myndir:

Hér er einnig svarað spurningunum:

  • Hversu stórar geta öldur orðið á tilteknum vatnsfleti?
  • Hve háar eru stærstu öldur heims?
  • Hvernig myndast brotsjór á hafi, eins og þegar skip fær brotsjó á sig? Hvaða náttúrukraftar eigast við? Af hverju veldur hann svona miklum skemmdum?

Aðrir spyrjendur eru:

Ragnar Sigurðsson, Ragnar Högni Guðmundsson, Ingibjörg Björnsdóttir, Gunnar Þór Pálsson, Hafsteinn Esjar, Benóný Björnsson og Guðmundur Karlsson

Höfundur

Jón Ólafsson

Jón Ólafsson

prófessor emeritus í haffræði við HÍ

Útgáfudagur

6.1.2009

Spyrjandi

Elín Albertsdóttir

Efnisorð

Tilvísun

Jón Ólafsson. „Af hverju myndast öldur? “ Vísindavefurinn, 6. janúar 2009. Sótt 24. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=21908.

Jón Ólafsson. (2009, 6. janúar). Af hverju myndast öldur? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=21908

Jón Ólafsson. „Af hverju myndast öldur? “ Vísindavefurinn. 6. jan. 2009. Vefsíða. 24. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=21908>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Af hverju myndast öldur?
Öldur myndast á vatns- eða haffleti vegna vinda. Minnstu öldur rétt brjóta spegil vatnsflatarins og eru nefndar gráð en öldurnar vaxa, hækka og lengjast með auknum vindstyrk.

Alda er bylgjuhreyfing. Einfaldri bylgju má lýsa með bylgjulengd, bylgjuhæð og sveifluvídd og hreyfingu hennar með sveiflutíma, T, sem er sá tími sem tekur bylgjuna að fara lengd sína. Einnig má líta á T sem þann tíma sem heil sveifla tekur á tilteknum stað.

Eiginleikar öldunnar ráðast af fjórum þáttum sem sameiginlega ráða öldugangi og vaxa öldurnar með aukningu hvers þáttar. Þættirnir eru: Vindhraði, tími, það er hve lengi vindurinn blæs, særými, það er vegalengdin sem vindurinn fer eftir haffletinum án þess að breyta verulega um stefnu, og dýpi. Það tekur öldur tíma að nái fullri stærð og krefst samfellds vinds en fer einnig eftir særými. Þannig má ætla að við 10 vindstig, um 26 m/s, verði öldur um 16 m en það tekur 73 klst og mikið særými að ná þeirri hæð. Mun líklegra er að stórar öldur verði til þegar tvær öldur leggjast saman og verða að einni.

Þar eð vindurinn breytist oft, bæði í styrk og stefnu, þá verða öldurnar á hverjum stað af ýmsum stærðum og þó oftast séu öldur úr einni átt mest áberandi þá eru einnig á ferðinni öldur úr öðrum áttum.

Þegar ölduhæð er mæld samfellt er gjarna reiknuð kennitala öldunnar, það er meðaltal á hæsta þriðjungi af öllum öldum á ákveðnum tíma, til dæmis 20 mínútum. Mælingar og rannsóknir á öldum í hafinu hér við land eru gerðar á Siglingastofnun. Á vefsíðu stofnunarinnar, www.sigling.is, undir flipanum “veður og sjólag” er að finna mikinn fróðleik um efnið og mælingar á klukkutíma fresti frá veðurstöðvum við strendur landsins og frá 10 ölduduflum sem eru á landgrunninu. Ef smellt er á reit öldudufls koma fram upplýsingar um ölduhæð síðustu 24 stundir og ef svo er smellt á flipann “ölduspá” kemur fram ölduspárkort fyrir Íslandsmið. Enn fremur kemur fram ölduspá 7 daga fram í tímann ef smellt er á reit á ölduspárkortinu. Upplýsingarnar á þessum vef eru í senn fræðandi og mikilvægar fyrir öryggi sjófarenda.

Mælingar Siglingastofnunar með ölduduflum sýna að öldur eru talsvert stærri suður af landinu en norðan þess. Hér á myndunum eru sýndar mælingar frá 9. janúar 1990 sem sýna mjög stórar öldur. Við Surtsey var stærsta aldan tæplega 23 m og við Garðskaga röskir 25 m (Heimild: Gísli Viggósson, Siglingastofnun). Þennan dag var suðvestan stormur og búið að vera hvasst tvo daga á undan.





Alda brotna þegar toppur hennar fer úr jafnvægi við neðri hluta öldunnar. Á opnu hafi gerist það ef aldan verður of brött, hlutfallið milli hæðar og öldulengdar, H/λ, verður stærra en um 1/12, en þá brestur jafnvægið og öldutoppurinn steypist fram. Í fárviðri gerist það einnig að vindurinn feykir öldutoppnum fram yfir sig. Þegar alda berst inn á grynnra vatn fer botninn að hafa áhrif, aldan styttist og hækkar og brotnar þegar hæð hennar er mikil í samanburði við dýpið, d, eða H>0,8 d.

Brotsjóir, en þeir geta verið hættulegir, myndast þegar mismunandi öldur, eða öldukerfi, leggjast saman og verða að stærri öldu sem brotnar. Ef sjávarfallastraumur er ennfremur með í spilinu verða öldur krappar og meiri hætta á brotsjóum (sjá: Hvað er röst?). Brotsjóir eru hættulegir einkum vegna þess að í þeim er mikill massi sem getur ruðst inn yfir skip og brotið þar og bramlað.

Öldur fara hægar á grunnu vatni en djúpu og því hægar sem vatnið er grynnra. Ef halli er á botninum verður þetta til þess að öldurnar beygja og leita í þá stefnu þar sem hallinn upp að landinu er mestur, svipað og þegar ljósbylgjur brotna í gleri. Þetta er ástæðan til þess að öldur sem koma að landi eru oftast samsíða landinu og hreyfingarstefna þeirra hornrétt á ströndina. En breytilega stefnu öldunnar má greinilega sjá út frá nesjum eins og Garðskaga þar öldurnar frá hvorri hlið fylgja stefnu strandarinnar hvor sínum megin við Garðskagatána.

Myndir:

Hér er einnig svarað spurningunum:

  • Hversu stórar geta öldur orðið á tilteknum vatnsfleti?
  • Hve háar eru stærstu öldur heims?
  • Hvernig myndast brotsjór á hafi, eins og þegar skip fær brotsjó á sig? Hvaða náttúrukraftar eigast við? Af hverju veldur hann svona miklum skemmdum?

Aðrir spyrjendur eru:

Ragnar Sigurðsson, Ragnar Högni Guðmundsson, Ingibjörg Björnsdóttir, Gunnar Þór Pálsson, Hafsteinn Esjar, Benóný Björnsson og Guðmundur Karlsson
...