Er is geen duidelijke definitie van een meteotsunami, maar ik zou het omschrijven als een watergolf veroorzaakt door een atmosferische verstoring (kan zowel wind als luchtdruk zijn!) met een grote amplitude en een periode in de orde van enkele minuten tot een uur. De periode is hiermee dus duidelijk langer dan de gewone windgolven en duidelijk korter dan een getijdegolf.
Volgens deze voorgestelde definitie is de meteotsunami dus een seiche met erg grote amplitude.
Ik vind het stukje van MC erg interessant om te lezen, maar er wordt aan één belangrijk fenomeen voorbij gegaan, en dit is resonantie, daarom wil ik het fenomeen hier wat uitgebreider toelichten.
Een luchtdrukverstoring alléén kan de gisteren waargenomen opstuwing van water niet verklaren. Het effect van lagere luchtdruk op een waterkolom is eenvoudig uit te rekenen en het komt neer op ongeveer 1 cm waterverhoging per hPa luchtdrukverschil. De atmosferische verstoringen zijn meestal zwaartekrachtsgolven of squallines en typische luchtdrukverschillen zijn respectievelijk ~1 en ~5 hPa. Dit zou slechts leiden tot een waterverhoging van ~1 cm voor zwaartekrachtsgolven en ~5 cm voor squallines. Overigens oefent ook de wind een kracht uit op het water, en ook deze kan hebben bijgedragen aan de waterverhoging, maar ook dit effect zal niet meer dan enkele centimeters bedragen.
Wat essentieel is voor het ontstaan van seiches en meteotsunami's is een fenomeen wat deze opstuwing heel sterk kan uitvergroten. Dit fenomeen blijkt voor te komen in de vorm van verschillende types resonantie.
Voor meteotsunami's zijn er twee belangrijke resonanties. De eerste die ik wil bespreken is de zogenaamde 'Proudman resonantie'. Er is sprake van Proudman resonantie wanneer de atmosferische verstoring beweegt met dezelfde snelheid als de golfsnelheid van het water onder deze verstoring. In ondiep water bedraagt de golfsnelheid de wortel uit de zwaartekracht maal de diepte van het water. Wanneer het verschijnsel zich voordoet langs de kust - zoals gisteren het geval was - dient men de lokale golfsnelheid te vergelijken met de component van de snelheid van de atmosferische verstoring parallel aan de kustlijn. Doordat de atmosferische verstoring nét iets voorloopt op de watergolf er achter, wordt de voorkant van de golf continu iets omhoog getild. De atmosfeer pompt als het ware gedurende langere tijd energie in deze golf. Een grove schatting voor de mate van versterking is om de lengte waarover resonantie werkt te delen door de 'golflengte' van de atmosferische verstoring en dit te delen door twee. Een versterking met een factor 10 is niet uitzonderlijk. Dit vermenigvuldigd met de 5 cm brengt ons aardig in de buurt van de waargenomen waterstijgingen.
De tweede vorm van resonantie speelde gisteren geen rol, maar is essentieel in het ontstaan van grotere meteotsunami's, en speelde waarschijnlijk ook een rol bij de Lemster rissaga. Deze resonantie vindt plaats in de baai of haven waar de golf arriveert. De afmetingen van een baai kunnen resonant zijn voor de inkomende frequentie van de golven. Het zegt niets anders dan dat het water aan de ingang van de baai op precies de juiste momenten (bepaald door de afmetingen van de baai) 'een zetje' krijgt. Ook in een badkuip kun je het water over de randen laten stromen met slechts zeer kleine bewegingen van je hand, zolang je maar precies op de juiste momenten het water weer een zetje geeft. Dit is resonantie!
De haven van Ciutadella di Menorca (grote meteotsunami in 2006) heeft afmetingen die de haven gevoelig maken voor resonantie met de inkomende - door atmosferische verstoringen veroorzaakte - golven. Ook de Nagasaki baai in Japan is een baai waar regelmatiger meteotsunami's voorkomen.
De echt zwaardere types meteotsunami's komen alleen voor wanneer beide resonanties samen werken. Dus éérst Proudman resonantie op zee, en daarna nogmaals resonantie in de baai of haven. Ook een afnemende waterdiepte en trechtervorm van baai of haven kunnen de golf nog iets versterken, maar de resonanties zijn essentieel.
De zogenaamde 'seiches' (zwakkere vorm van meteotsunami's) zijn overigens vrij algemeen. Onder andere in het IJsselmeer komen deze voor, maar ook in de Rotterdamse havens. In dit geval worden de seiches veroorzaakt door de wind die ook een kracht uitoefent op het water en het water lokaal kan opstuwen. (Dit is dus verschillend van de windgolven zoals je die aan het strand ziet!)
Voor de Rotterdamse havens worden zelfs verwachtingen uitgegeven voor 'seiches', zodat schepen rekening kunnen houden met de fors varierende waterstanden over periodes van enkele tientallen minuten.
De Lemster rissaga heb ik ook wat nauwkeuriger bekeken. 'Seiches' zijn vrij algemeen op het IJsselmeer, en deze worden grotendeels veroorzaakt door de wind, en niet door luchtdrukverschillen.
Het unieke aan de situatie op 11 juli 1984 was dat er twee squall lines snel op elkaar volgden. Mijn vermoeden is dat de tijd tussen deze squallines overeenkomt met de laagste frequentie waarvoor het IJsselmeerbekken resonant is. Een andere squalline die ook duidelijk seiches veroorzaakte in het IJsselmeer is de squalline van 25/26 mei 2009, op de website 'live.waterbase.nl' kun je zelf de watergegevens ophalen*. Je ziet heel mooi de waterschommelingen ontstaan nadat de squalline is gepasseerd (ergens vroeg op 26 mei).
Ik hoop dat mijn uitleg duidelijk was.
Groeten,
Bas
Volgens deze voorgestelde definitie is de meteotsunami dus een seiche met erg grote amplitude.
Ik vind het stukje van MC erg interessant om te lezen, maar er wordt aan één belangrijk fenomeen voorbij gegaan, en dit is resonantie, daarom wil ik het fenomeen hier wat uitgebreider toelichten.
Een luchtdrukverstoring alléén kan de gisteren waargenomen opstuwing van water niet verklaren. Het effect van lagere luchtdruk op een waterkolom is eenvoudig uit te rekenen en het komt neer op ongeveer 1 cm waterverhoging per hPa luchtdrukverschil. De atmosferische verstoringen zijn meestal zwaartekrachtsgolven of squallines en typische luchtdrukverschillen zijn respectievelijk ~1 en ~5 hPa. Dit zou slechts leiden tot een waterverhoging van ~1 cm voor zwaartekrachtsgolven en ~5 cm voor squallines. Overigens oefent ook de wind een kracht uit op het water, en ook deze kan hebben bijgedragen aan de waterverhoging, maar ook dit effect zal niet meer dan enkele centimeters bedragen.
Wat essentieel is voor het ontstaan van seiches en meteotsunami's is een fenomeen wat deze opstuwing heel sterk kan uitvergroten. Dit fenomeen blijkt voor te komen in de vorm van verschillende types resonantie.
Voor meteotsunami's zijn er twee belangrijke resonanties. De eerste die ik wil bespreken is de zogenaamde 'Proudman resonantie'. Er is sprake van Proudman resonantie wanneer de atmosferische verstoring beweegt met dezelfde snelheid als de golfsnelheid van het water onder deze verstoring. In ondiep water bedraagt de golfsnelheid de wortel uit de zwaartekracht maal de diepte van het water. Wanneer het verschijnsel zich voordoet langs de kust - zoals gisteren het geval was - dient men de lokale golfsnelheid te vergelijken met de component van de snelheid van de atmosferische verstoring parallel aan de kustlijn. Doordat de atmosferische verstoring nét iets voorloopt op de watergolf er achter, wordt de voorkant van de golf continu iets omhoog getild. De atmosfeer pompt als het ware gedurende langere tijd energie in deze golf. Een grove schatting voor de mate van versterking is om de lengte waarover resonantie werkt te delen door de 'golflengte' van de atmosferische verstoring en dit te delen door twee. Een versterking met een factor 10 is niet uitzonderlijk. Dit vermenigvuldigd met de 5 cm brengt ons aardig in de buurt van de waargenomen waterstijgingen.
De tweede vorm van resonantie speelde gisteren geen rol, maar is essentieel in het ontstaan van grotere meteotsunami's, en speelde waarschijnlijk ook een rol bij de Lemster rissaga. Deze resonantie vindt plaats in de baai of haven waar de golf arriveert. De afmetingen van een baai kunnen resonant zijn voor de inkomende frequentie van de golven. Het zegt niets anders dan dat het water aan de ingang van de baai op precies de juiste momenten (bepaald door de afmetingen van de baai) 'een zetje' krijgt. Ook in een badkuip kun je het water over de randen laten stromen met slechts zeer kleine bewegingen van je hand, zolang je maar precies op de juiste momenten het water weer een zetje geeft. Dit is resonantie!
De haven van Ciutadella di Menorca (grote meteotsunami in 2006) heeft afmetingen die de haven gevoelig maken voor resonantie met de inkomende - door atmosferische verstoringen veroorzaakte - golven. Ook de Nagasaki baai in Japan is een baai waar regelmatiger meteotsunami's voorkomen.
De echt zwaardere types meteotsunami's komen alleen voor wanneer beide resonanties samen werken. Dus éérst Proudman resonantie op zee, en daarna nogmaals resonantie in de baai of haven. Ook een afnemende waterdiepte en trechtervorm van baai of haven kunnen de golf nog iets versterken, maar de resonanties zijn essentieel.
De zogenaamde 'seiches' (zwakkere vorm van meteotsunami's) zijn overigens vrij algemeen. Onder andere in het IJsselmeer komen deze voor, maar ook in de Rotterdamse havens. In dit geval worden de seiches veroorzaakt door de wind die ook een kracht uitoefent op het water en het water lokaal kan opstuwen. (Dit is dus verschillend van de windgolven zoals je die aan het strand ziet!)
Voor de Rotterdamse havens worden zelfs verwachtingen uitgegeven voor 'seiches', zodat schepen rekening kunnen houden met de fors varierende waterstanden over periodes van enkele tientallen minuten.
De Lemster rissaga heb ik ook wat nauwkeuriger bekeken. 'Seiches' zijn vrij algemeen op het IJsselmeer, en deze worden grotendeels veroorzaakt door de wind, en niet door luchtdrukverschillen.
Het unieke aan de situatie op 11 juli 1984 was dat er twee squall lines snel op elkaar volgden. Mijn vermoeden is dat de tijd tussen deze squallines overeenkomt met de laagste frequentie waarvoor het IJsselmeerbekken resonant is. Een andere squalline die ook duidelijk seiches veroorzaakte in het IJsselmeer is de squalline van 25/26 mei 2009, op de website 'live.waterbase.nl' kun je zelf de watergegevens ophalen*. Je ziet heel mooi de waterschommelingen ontstaan nadat de squalline is gepasseerd (ergens vroeg op 26 mei).
Ik hoop dat mijn uitleg duidelijk was.
Groeten,
Bas
Bericht laatst bijgewerkt: 04-01-2012 20:25
