Seegang Hans von Storch Institut für Küstenforschung Helmholtz-Zentrum Geesthacht Seegang MS „Mein Schiff 1“, 15. Mai 2013

Überblick Wer, was – HZG, HGF, Sprecher MS „Mein Schiff“ Typische Zahlen für Seegang Wellen Wie gehen wir damit um? – Beobachten, Vorhersagen, Risiken bestimmen. „Richtiger“ Seegang auf FS „Gauss“ Die Welle Bella

Geräteaufbau auf Mein Schiff 1 – Deck 7

Wie groß kann Seegang werden ? Wellenhöhen bis 30m Wellenlängen bis 500m Welche Energie steckt im Seegang? 10m hohe Wellen geben am Strand von 10km Länge soviel Energie ab wie 2 große Kernkraftwerk (3500 MWatt)

Wie viel Wasser steckt in einer Welle? Trifft eine Welle von 10m Höhe ein Schiff von 100m Länge von der Seite, dann ergießen sich etwa 30000t auf Deck 30000t entsprechen etwa 800 LKW Ladungen

Überlagerung von Einzelwellen 10 km Gijon Meeresoberfläche

Überlagerung von Einzelwellen Periode: 15s Periode: 14s

Überlagerung von 2 Einzelwellen Perioden: 15s und 14 s

Überlagerung von 3 Einzelwellen Perioden: 15s,14s und 13s

Überlagerung von 10 Einzelwellen „Monsterwelle“ Perioden: 15 bis 6 s

Draupner Welle 1.Januar 1995

Rayleigh Wahrscheinlichkeitsverteilung Charaktistische Größe für eine Wellenfeld ist die Signifikante Wellenhöhe Hs, die von einem Beobachter als “typisch” wahrgenommen wird. Für eine gegebene signifikante Wellenhöhe gibt die „Rayleighverteilung“ an, welcher Prozentsatz an wellen eine vorgegebene Wellenhöhe HN übersteigt, nämlich N = exp ( 2 ( HN/ HS)2)

Mittlere Wartezeit (bei angenommener mittleren Periode von 10.8 sec) Beispiel HN/HS N Mittlere Wartezeit (bei angenommener mittleren Periode von 10.8 sec) 1 7.4 ~ 80 s 1.86 1000 ~ 3 h 2.07 3000 ~ 9 h

Was gehen wir damit um? - angepasste Schiffe bauen - die aktuelle Lage kennen Kurzfristig Frühwarnsystem mit WaMoS Mittelfristig Seegangsvorhersage Langfristig Statistiken für den Schiffbau

WaMoSII WaMoSII

WaMoS II – ein System zur Überwachung des Seegangs in der näheren Umgebung Bestimmung der signifikanten Wellenhöhe mit zwei Messgeräten – einem in-situ Gerät (Boje) und das mit Radartechnik arbeitende WaMoS II – während ca. einer Woche; 30-minütige Aufzeichnungen.

Seegangsvorhersage

Modelbasierte Rekonstruktion von Wind- und Seegangsstatistiken an der Plattform K 13 in der südlichen Nordsee Windgeschwindigkeit und -richtung Wellenhöhe und -richtung m/s m deg deg Grün – mit Modell „rekonstruiert“, schwarz – vor Ort beoachtet

Plattform K13 in der südlichen Nordsee Extremwertanalyse für signifikante Wellenhöhe

… und was erwarten wir für die zukünftigen 100 Jahre als Folge der menschgemachten Erderwärmung? Beispiel: signifikante Wellenhöhe in der Nordsee Änderung der 99%ile der signifikanten Wellenhöhe um ca. 2085 relative zu 1960-1990. Gemittelt über verschiedene Modell- und Emissionsszenarien. Koloriert: Alle Modelle und Emissionsszenarien zeigen das gleiche Vorzeichen. (Weisse und Grabemann 2006) in [m]