New Year Wave (คลื่นปีใหม่)


horizon_bbc_roguewave

New Year Wave (คลื่นปีใหม่)

K.Kurojjanawong

1-January-2017

เนื่องจากวันนี้เป็นวันปีใหม่ เลยเอาเรื่องนี้มาเล่าให้ฟังแล้วกัน

วันจะเป็นวันครบรอบ 21 ปี ของการยืนยันการเกิดขึ้นจริงของ “Rouge Wave” หรือ “Freak Wave” หรือ “คลื่นยักษ์”

นิยาม ของ Rouge Wave หรือ Freak Wave คือ Wave Height ต้อง มากกว่า Significant Wave Height อย่างน้อย 2 เท่า.

มีชื่อเรียกหลายชื่อมากมีทั้ง Rouge, Freak, Monster, Death Wave บรา บรา บรา ชื่อในหนังก็มีอย่าง Perfect Storm ไรประมาณนั้น

ซึ่งก่อนหน้านี้จะเป็นการพูดถึงในเชิงทฤษฏี และคำบอกเล่าของผู้รอดชีวิตจากการเดินเรือที่พบเห็นคลื่นยักษ์เท่านั้น ยังไม่เคยมีอะไรพิสูจน์หรือยืนยันการมีอยู่จริงของมัน

หลักฐานที่ยื่นยันการมีอยู่ของ คลื่นยักษ์ ครั้งแรก ได้จาก เครื่องวัด ที่ติดอยู่บนแท่น Draupner E ของ บ Statoil ในทะเลเหนือ เมื่อวันที่ 1 มค ปี 1995 ถือเป็น เป็น Rouge Wave ลูกแรกที่มีการตรวจจับได้ด้วยเครื่องมือ อย่างเป็นทางการ โดยเค้าบอกว่าคลื่นลูกที่วัดได้ มี โอกาสเกิด 1 ใน 200,000 ลูกที่สูงที่สุดมีความสูงคลื่นอยู่ที่ 25.6m

คลื่นลูกนี้ มีชื่อเรียกในแวดวงนักวิทยาศาสตร์ว่า “Draupner Wave” เพราะว่า เกิดขึ้นที่ Offshore Platform Draupner E แต่บางครั้งรู้จักกันในชื่อ “New Year Wave” เพราะ เกิดขึ้นในวันที่ 1 January 1995 โดยวันนี้จะเป็นวันครบรอบ 21 ปี ของคลื่นลูกนี้พอดี

การตรวจจับคลื่นลูกนี้ได้ ถือเป็นการเปิดศักราชใหม่ของ Metocean Science และ Offshore Engineering เลยทีเดียว เรียกได้ว่าต้องรื้อระบบการคิดในการออกแบบโครงสร้างกันใหม่หมดเลย

ก่อนหน้านั้นนักวิทยาศาสตร์ มักมี ความเชื่อว่า คลื่นในทะเล มีการกระจายแบบ Gaussian Distribution (เอ้ามาอีกแล้วนะ คำนี้) คือถ้าเอาความสูงลูกคลื่นมาแจงแจก จะมีการกระจายเป็นโค้งระฆังคว่ำแบบ สมมาตร หรือที่เรียกว่า แบบ ปกติ แต่หลังจากตรวจพบการมีอยู่ของคลื่นยักษ์ ทฤษฏี เกี่ยวกับ nonlinearity เริ่มเอามาประยุกต์ในการคำนวณ ความสูงคลื่นมากขึ้นเพื่อความปลอดภัยของโครงสร้างในทะเล

ทำไม เมื่อก่อน ไม่เคยตรวจได้ แล้วทำไม ต้องตรวจได้ที่ Draupner E ??

เพราะ Draupner E เป็นแท่นแรกๆ ที่มีการใช้ Technology ของ Suction Bucket เข้ามาประยุกต์ใช้เป็นฐานรากของ offshore structure โดยเทคโนโลยีนี้ ได้รับการพัฒนามากช่วง ต้นยุค 90 แล้วก็เริ่มเอามาใช้กับ Draupner E เนื่องจาก ติดตั้งได้ เร็ว และประหยัดกว่า typical piled jacket มาก

แต่เนื่องจากมันใหม่มาก เค้าเลย ต้องติด Pressure gauge ไว้ที่ส่วนบนของ Suction bucket ด้วย และยังติด accelerometer ไว้ที่ topsides อีก เพื่อดูพฤติกรรมของโครงสร้าง

ทำให้เมื่อเกิดคลื่นยักษ์ เลยมีข้อมูลทั้ง Pressure gauge ที่ฐาน และความเร่งที่ topsides

โดยหลังจาก วิศวกร เห็นข้อมูลครั้งแรก เค้าคิดว่าเครื่อง error แน่ๆ จึงได้เชิญให้ผู้เชี่ยวชาญ มาช่วยกัน วิเคราะห์ โดยการคำนวณแรงย้อนกลับ จาก pressure ที่วัดได้ที่ฐาน และความเร่งที่ส่วน บน พบว่า ที่ฐานมีแรงถอนประมาณ 1500 ตัน (15MN) และแรงกดประมาณ 1800 ตัน (18MN) และจากความเร่งที่ส่วนบน ทำให้พบว่าต้องมีอะไรหนักๆ กระแทกที่ส่วนหัว แน่ๆ เมื่อเอาข้อมูลทั้งหมดมาทำ Back Analysis ก็ได้ออกมาเป็น Wave Profile ที่มี Monster Wave สูงถึงเกือบ 26 ม (สูงประมาณ ตึก 8-9 ชั้น)

ข้อมูลจากการตรวจจับได้นี้ ถูกนำมาวิจัยและตีพิมพ์ เป็น บทความทางวิชาการเยอะมาในรอบ 20 ปีที่ผ่านมา มีทั้งการวิเคราะห์ คุณสมบัติของตัวลูกคลืนเอง และการ ใน wave profile นี้มาเช็คความแข็งแรงของโครงสร้าง ซึ่งไว้จะมาเล่าต่อวันหลังเมื่อมีเวลา (ว่าง)

Ref.

http://sciencenordic.com/proof-monster-waves-are-real

img_2787-1

รูปแสดง Wave Surface Profile ของ New Year Wave ที่ตรวจวัดได้

รูปแสดงแท่น Draupner S (ซ้าย) และ E (ขวา, คลื่นปีใหม่ตรวจวัดได้ที่แท่นนี้)

รูปจำลองแรงกระทำต่อ Suction Bucket จากการทำ Back Analysis

waves-37a

รูปอธิบายการสาเหตุและพฤติกรรมการเกิดของ Rogue Wave

ส่วนหนึงของสารคดี BBC เรื่อง Freak Wave ใน Youtube

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s