Sakin ve durgun bir denizde seyir halindeyken birden bire ortaya çıkan ve bir gemiyi kolayca alabora eden devasa dalgalar filmlerde ve efsanelerde sıklıkla karşımıza çıkar. Bir çoğumuz bu dalgaları hayal ürünü sansak da aslında gerçektir. Rogue dalgaları, haydut dalgalar, ölümcül dalgalar gibi farklı isimler ile anılan bu dev dalgalar gerçekten de denizcilerin korkutucu rüyasıdır.
1826’da Fransız bilim insanı ve deniz subayı Yüzbaşı Jules Dumont d’Urville, Hint Okyanusu’nu geçerken fırtınaya yakalanmıştı. Bu fırtına esnasında, yüksekliği 30 metreye (yaklaşık olarak 10 katlı bir binanın yüksekliği) denk gelen dalgalar ile boğuşmak zorunda kaldığını kaleme alacaktı.
Ancak Dumont d’Urville karaya geri döndükten sonra, hikayesi o kadar tuhaf göründü ki, fantezi olarak görmezden gelindi. O zamanlar bilim insanları dalgaların bu yüksekliğe erişmesini olası görmediği için, açık okyanusta yükselen devasa dalgalara ilişkin 19. yüzyıldan kalma bir avuç rapor, büyük ölçüde denizcilik efsanesi olarak kabul gördü.
Ancak 20. yüzyılda daha fazla kişi bu dalgaları rapor etmeye başladı. Nisan 1966’da Michelangelo adlı bir İtalyan yolcu gemisi, 25 metrelik bir dalgayla karşılaştı. Gemide ciddi hasar meydana geldi ve üç kişi boğuldu. Ancak gemidekilerin çoğu güvenli bir şekilde kıyıya dönmeyi başardı.
Ne yazık ki bir Alman konteyner gemisi olan MS München’deki mürettebat o kadar şanslı değildi. Aralık 1978’de gemi 28 kişilik mürettebatla Alman liman kenti Bremerhaven’den yola çıktı. 13 Aralık sabahı erken saatlerde kötü hava durumunu bildirip tehlike sinyalleri gönderdikten sonra gemi ve içindeki herkes ortadan kayboldu. Sonrasında da geminin kalıntılarına ulaşıldı.
Rogue dalgaları adı verilen dev dalgalar nedir?
Dev dalgalar hakkındaki bilimsel şüpheler, 1995 yılında Kuzey Denizi’nde, Norveç açıklarında bulunan bir doğal gaz platformu olan Draupner petrol platformuna şiddetli bir dalganın çarpmasına kadar tamamen ortadan kalkmamıştı. ‘Draupner dalgası’ olarak bilinen bu dalga, 25,5 metre boya sahipti. Ayrıca kayıt altına alınan ilk dev dalga idi.
O zamandan beri bilim insanları, tsunamilerden farklı olarak, okyanustaki dalga hareketlerinin şans eseri birleşimi nedeniyle bu dev dalgaların oluştuğunu anladılar.
Günümüzde bir dalgayı dev bir dalga olarak tanımlamak için bu dalganın etrafındaki dalgalardan en az iki kat daha yüksek olması gerekiyor. Bir anda ortaya çıkan bu dalgalar denizde aniden yükselen bir su duvarı gibi gözükecektir. Üstelik bu dalgaların bir fırtına esnasında ya da sakin bir suda oluşması da eşit olasılıkladır. Bu nedenle dev bir dalganın tahmin edilmesi ve tanımlanması kolay değildir.
Dev dalgalar neden olur?
Düzensiz dalgaları doğuran dalga hareketlerini açıklamak için iki ana matematiksel teori ortaya çıkmıştır. Bir teori bu dev dalgaların iki farklı fırtınadan gelen dalgaların üst üste binmesi sonucunda ortaya çıktığını ileri sürüyor. Sonuçta, dalgalar farklı hızlarda hareket eder ve farklı genliklere sahiptir. Bazen bu dalgalar birleşir. Bu durumda da dalgalar birbirini güçlendirecektir.
Bir dalga şekli düşünün. Tepe noktası 1 ve en alt noktasını da -1 olsun. Bu durumda benzer bir dalga bu dalga ile birleşirse tepe noktası 2 ve en alt noktası -2 olacaktır. Bu da dev dalgalar anlamına gelecektir.
Vancouver Adası yakınlarındaki 2020 haydut dalgasını analiz eden araştırmacı Johannes Gemmrich, bu dalgaların çoğunlukla dalgalar farklı hızlarda hareket ettiğinde ve üst üste bindiğinde oluştuğunu ve bunun toplama modelini desteklediğini söylüyor. Ancak dalga asimetrisinin (dalgaların daha yüksek zirvelere ve daha düşük çukurlara sahip olduğu durumlarda) da önemli bir rol oynadığına inanıyor.
Bununla birlikte bu teori sakin bir okyanusta bu dalgaların neden oluştuğunu tam olarak açıklamıyor. Bu nedenle dev dalgaların oluşumuna bazı ek faktörlerin de etki ettiği bilinmektedir. Bu ek faktörlerin arasında deniz tabanındaki düzensizlikler ve elbette rüzgarlar yer alıyor. Rüzgar, okyanus dalgalarının giderek daha yüksek, daha uzun ve daha hızlı büyümesini sağlar.
Dev Dalgaları Tespit Etmek Mümkün Olacak mı?
Gözlemlere rağmen, dev dalgaların ne sıklıkla meydana geldiğini veya onları tahmin edip edemeyeceğimizi hâlâ bilmiyoruz. Bir dev dalganın kaydı, etrafındaki denizi ayırt eden belirli özellikleri içermez. Bu nedenle karşılaştırmalar yapamayız veya gereken koşulları tahmin edemeyiz.
Yakın zamanda araştırmacılar, Güney Okyanusu’nda dünyanın en sert dalgalarını oluşturan güçlü rüzgarların olduğu yerlere, Güney Afrika buzkıran gemisi SA Agulhas-II ile yelken açtı. Keşif boyunca okyanus yüzeyini taramak için yeni bir üç boyutlu görüntüleme yöntemi kullanıldı. Gemi birkaç fırtınadan geçerken, sensörler dalga büyümesinin çeşitli evrelerinde veri topladı.
Sonuçlar genç dalgaların ( dalgaların rüzgara karşı özellikle duyarlı olduğu dönemde) kendi kendini yükseltme belirtileri gösterdiğini ve haydut dalgaların olasılığının arttığını gösteriyordu. Her altı saatte bir komşularından iki kat daha yüksek dalgalar kaydedildi. Rüzgar parametreleri bugüne kadar eksik unsurlardan birisi idi. Bu çalışma ile bu dev dalgaları tahmin etmeye bir adım daha yaklaştık.
Okyanus dalgaları Dünya’daki en güçlü doğal kuvvetlerden biridir. Ayrıca iklim değişikliği nedeniyle gelecekte daha da güçlü hale gelebilir. Sonuçta doğanın gücü karşısında çaresiziz. Yapabileceğimiz tek şey nedenini öğrenmek ve tedbir almaya çalışmak.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Rogue waves: from a sailor’s nightmare to scientific acceptance. Yayınlanma tarihi: 6 Mart 2022; Bağlantı: Rogue waves: from a sailor’s nightmare to scientific acceptance/
- Rogue waves in the ocean are much more common than anyone suspected, says new study. Yayınlanma tarihi: 4 Nisan 2024. Kaynak site: Conversation. Bağlantı: Rogue waves in the ocean are much more common than anyone suspected
- Alberello, A., Bennetts, L.G., Onorato, M. et al. Three-dimensional imaging of waves and floes in the marginal ice zone during a cyclone. Nat Commun 13, 4590 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-32036-2
- Toffoli, Alessandro & Alberello, Alberto & Clarke, Hans & Nelli, Filippo & Benetazzo. Alvise & Bergamasco, Filippo & Ntamba Ntamba, Butteur & Vichi, Marcello & Onorato, Miguel. (2024). Observations of Rogue Seas in the Southern Ocean. Physical Review Letters. 132. 10.1103/PhysRevLett.132.154101.
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
