Havbølgene som skyller opp på stranden
Maria Bjørnestad disputerer 28.10.2021 for ph.d.-graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen "A study of the influence of vorticity, capillarity and slope angle on the properties of shoaling and breaking waves".
Hovedinnhold
Havbølger som kommer inn fra dypt vann til grunnere vann og som slår opp mot land, har fasinert mennesker i århundrer. Overflatebølger har blitt studert av nysgjerrighet og av praktiske årsaker som for eksempel å kunne forutsi kommende oversvømmelser og erosjonsprosesser på ulike strender. Gjennom arbeidet med avhandlingen er det bølger som skyller innover strendene som har vært i fokus. Ulike egenskaper ved denne type bølger slik som overflateformen, bølgenes hastighet, hastigheten til vannpartiklene inni bølgene, ulike brytninger og hvor langt bølgen skyller inn på land, er noe av det som har blitt beskrevet matematisk og sammenlignet med laboratorieeksperimenter, feltmålinger og observasjoner.
Vi har sett ved noen senarioer at inkludering av bakrunnstrømninger i de matematiske modellene gir bedre resultater sammenlignet med fysiske målinger og observasjoner. I andre tilfeller kan det være vinklingen på stranden som dominerer, eller hvis bølgene er små nok, kan overflatespenningen på vannet dominere egenskapene til bølgene. I beregningene av bølgenes egenskaper i grunt vann eller ved at en bølgefront forflytter seg bortover, har vi vist, ved å inkludere vannstrømninger kombinert ved ulike vinklinger av sjøbunnen, at de matematiske og numeriske modellene gir en bedre beskrivelse sammenlignet med fysiske målinger.
Det er tidligere kjent at brytende bølger på stranden har en sterk innflytelse på hvor stor vannmengde som forlytter seg mot land. Vi har studert og vist at infragravitetsbølger er en annen viktig faktor som spiller inn på hvor stor vannmengde som forflyttes i forhold til hver bølge. Slike bølger har lange bølgelengder og periode helt opp mot fem minutter. En studie av en bølge som kollapser på vei opp på stranden, har også blitt analysert. I dette tilfellet så vi at bølgen var så liten at egenskapene kunne bli beskrevet ut fra at den ble dominert av overflatespenningen.
Personalia
Har tatt en femårig lektorutdanning med master i anvendt og beregningsorientert matematikk ved UiB. Jeg har de siste fire årene hatt en stipendiatstilling på Matematisk institutt, UiB, der hovedveilederen min har vært Henrik Kalisch.