Metingen aan zeegolven.

Om zich een juist denkbeeld te vormen van de grootte der zeegolven, moet men ze liefst van een voldoende hoogte bekijken, bijvoorbeeld van de kommandobrug van een groot schip, anders onderschat men hun afmetingen.Wat we meten is altijd de deining, niet de onregelmatige zeeën. Goed opletten en nooit twee golven die niet goed gescheiden zijn als een geheel beschouwen!

Beschouw eerst degolflengte. Neem het ogenblik waar waarop een golf de voorsteven van het schip bereikt, en schat op welk punt van het schip de vorige golf dan al aangekomen was; de afstand tot dit merkpunt kan men daarna gemakkelijk meten. - Of men viert een hout aan een touw van de achtersteven uit, zóver dat het hout boven op de ene golf drijft als de achtersteven van het schip al op de volgende is. Deze twee methoden zijn het betrouwbaarst als het schip stil ligt, anders verstoort dit de golven door zijn beweging; als men niet loodrecht op de golven meet, moet men een cosinus in rekening brengen. - Een derde methode bestaat daarin dat men trillingstijd en snelheid bepaalt (zoals verder aangegeven) en bedenkt datλ = VT; men krijgt uitkomsten welke met die van vorige werkwijzen overeenstemmen, als er zorgvuldig gewerkt is.

De trillingstijd meten we als de tijd die een golf nodig heeft om van de voorsteven tot het merkpunt te lopen, of van de achtersteven tot het hout dat men gevierd heeft; anders nog: het is de tijdsruimte tussen het ogenblik waarop een golf de voorsteven bereikt, en dat waarop de volgende golf aankomt. Als het schip varende is, moet gecorrigeerd worden voor zijn snelheid ten opzichte van het water. - Een betere bepalingswijze is de volgende1)

: let op één bepaalde schuimvlek, hoe

die op en neer gaat door de zwalping van het water, en bepaal hoeveel sekunden er verlopen tussen twee hoogtemaxima. Er is aangetoond dat de wind het schuim aan het oppervlak geen groter snelheid meedeelt dan 16 cm/sec, hetgeen te verwaarlozen is. Door het gemiddelde te nemen van 10 dergelijke bepalingen - en met enige oefening! - verkrijgt u zeer nauwkeurig de trillingstijdT. Het oog onderscheidt weldra duidelijk de zeeën van de deining, en kan zowel van de ene als van de andere golving de periode bepalen zonder in de war te komen.

De snelheid wordt gevonden door de tijd te bepalen die een golf nodig heeft om van de vóór- tot de achtersteven te lopen. Men corrigeert weer voor de snelheid en de richting van het schip.

Fig. 89.a) Onjuiste, b) juiste bepaling van de hoogte der zeegolven.

De hoogte wordt dikwijls door den onervarene overschat, o.a. omdat hij geen rekening houdt met de helling van zijn schip (fig. 89). Een zuivere bepaling verkrijgt men door na te gaan van welk dek men moet kijken, midscheeps staande, om de top der golf aan de gezichteinder te zien raken, op het ogenblik dat het schip zich in een golfdal bevindt; meet de hoogte van uw oog boven de waterspiegel, of vraag de hoogte van uw waarnemingsdek aan een der officieren. Is het schip groter dan de golflengte der deining, dan geeft deze methode iets te geringe waarden.

Men heeft ook wel eens de aneroide barometer gebruikt1)

: de luchtdruk verandert 1 mm voor 10 m hoogteverschil (vgl. § 141); men ziet de naald kleine schommelingen maken naarmate het schip op en neer gaat.

Het is belangwekkend, bij zulke metingen ook telkens de windsterkte te schatten.

Tussen snelheid en golflengte kan men theoretisch een belangrijke betrekking afleiden:

welke gelden moet voor golven die niet rechtstreeks onder invloed van de wind staan (deining), en in water dat zeer diep is ten opzichte van de golflengte1)

. Thomson's algemene formule (1) § 88 gaat daarin over, wanneer de golven zo lang zijn dat men de capillariteit verwaarlozen kan. Deze formule (3) voor ‘oppervlaktegolven’ is wonderbaarlijk goed in overeenstemming met de ervaring gebleken, eigenlijk beter dan de meeste andere wetten die men voor watergolven uit de theorie afleidt.

Als men in die formule de vereiste numerieke waarden invult, en overal meters en sekunden als eenheden neemt, krijgt men de volgende betrekkingen, die voor het praktische gebruik geschikt zijn. V = 1,25√λ = 1,56T λ = 0,64V2= 1,56T2 T = 0,80√λ = 0,64V V λ T 0,8 m/sec 0,4 m 0,5 sec 1,6 1,6 1 3,1 6,2 2 4,7 14 3 6,2 25 4 7,8 39 5

De betrekking (3) volgde reeds uit de oudste theorie der watergolven, die van Gerstner. Deze theorie laat ons echter hopeloos in de steek als het er op aankomt de vorm der golven te beschrijven. Volgens haar zou bij zeer grote windsterkte de hoogte der golven moeten naderen totλ/π, en zouden de toppen vlijmscherp moeten worden.

In werkelijkheid vinden we de hoogte veel geringer t.o.v. de lengte, en de toppen veel stomper. Om aan deze en nog andere bezwaren tegemoet te komen, heeft Stokes een betere theorie der watergolven ontwikkeld, volgens dewelke de hoogte moet

naderen totλ/7 en de tophoek tot 120o, hetgeen al in de goede richting gaat.

De waargenomen verhouding hoogte: lengte is gemiddeld 1:13 voor de golven van een vijvertje zowel als voor zeegolven tot een golflengte van 100 m. Daarboven neemt de verhouding af tot 1:26 voor de allerlangste golven.

De grootste golven welke men op de verschillende zeeën heeft waargenomen hadden volgende hoogten1) : 3,50 m Baltische Zee 5-6 m Kanaal 4 m Zuidelijke Noordzee 6 m (λ = 45 m) Noordelijke Noordzee 6,7 m (λ = 100 m) Middellandse Zee 8 m Noordelijke Atlantische Oceaan

10 m Indische Oceaan

12 m. Grote Oceaan

Deze laatste waren de hoogste die ooit goed en volledig waargenomen zijn; hun andere afmetingen waren:λ = 400 m, V = 24 m/sec, T = 15 sec. Men ziet duidelijk hoe de golven het hoogst worden in de meest uitgestrekte oceanen (vgl. § 92). Sedertdien zijn berichten ontvangen wier zorgvuldige discussie ertoe brengt, 25 m te beschouwen als de grootste hoogte, ooit aan zeegolven waargenomen.

In de praktijk rekent men soms: hoogte der golf in

, maar dit regeltje geeft niet meer dan een ruwe schatting.

‘Als men vele jaren op zee heeft geleefd, heeft men misschien één- of tweemaal werkelijk hoge golven gezien.’

(Fitzroy)