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 bir fırtınaya yakalanmıştı. Bu fırtına esnasında yüksekliği 30 metreye (yaklaşık olarak 10 katlı bir binanın yüksekliği) denk gelen dalgalar ile gemisi 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?
Her ne kadar yukarıda verdiğimiz gibi pek çok örnek olsa da bu gizemli, devasa 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, deprem veya toprak kayması gibi bir olay nedeniyle suyun ani yer değiştirmesi sonucu oluşan büyük dalgalar olan 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 Kanada’daki Victoria Üniversitesi’nden araştırma bilimcisi Johannes Gemmrich, bu dalgaların çoğunlukla dalgalar farklı hızlarda hareket ettiğinde ve ara sıra 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.
Dev Dalgaları Tespit Etmek Mümkün Olacak mı?
Bilim insanları gerçek zamanlı dalga tahmini teknolojisine doğru ilerliyor. Ancak daha yeni yaklaşımların gerçek hayat ortamlarında test edilmesi gerekiyor. Rogue dalgaların nadirliği göz önüne alındığında bu zorlu bir görevdir. Ayrıca bu dalgalar denizlerde sadece 10 ila 15 saniye içinde oluşabiliyor. Bu kadar kısa bir zaman aralığı da hızlı ve doğru tahminlerde bulunmak için araştırmacılara gerekli süreyi vermiyor.
Böyle bir dalgayı tahmin etmek için, bilim insanlarının bir teknenin yakınındaki dalgaları sürekli olarak ölçecek bir radar sistemine ihtiyacı olacak. Böylece verileri o andaki okyanus yüzeyinin resmini çizen bir matematiksel model aracılığıyla çalıştırabilecekler. Her beş dakikada bir yeni bir yüzey hesaplayan bir model, önümüzdeki birkaç dakika içinde dalgaların nasıl gelişeceğine ilişkin nispeten doğru bir tahmin sunacaktır. Ancak ne yazık ki henüz böyle bir radar sistemi de mevcut değil.
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/
- 4-story rogue wave that randomly appeared in the. Pacific Ocean is the ‘most extreme’ ever detected. Yayınlanma tarihi: 15 Şubat 2022; Bağlantı: Th4-story rogue wave that randomly appeared in the. Pacific Ocean is the ‘most extreme’ ever detected./
- Rogue waves occurring less but ‘becoming more rogue’. Yayınlanma tarihi: 21 Mart 2018; Bağlantı: Rogue waves occurring less but ‘becoming more rogue’
- Grafke, Tobias & Vanden-Eijnden, Eric. (2018). Numerical computation of rare events via large deviation theory.
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de 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 veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
