Wave modulation by strong currents: A study in the Lofoten Maelstrom and surrounding areas

• Main Author: Halsne, Trygve
• Other Authors: orcid:0000-0001-6675-2000
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: The University of Bergen 2024
• Subjects: Lofoten; Nord-Norge
• Online Access: https://hdl.handle.net/11250/3131461

Bølger og strøm – allestedsnærværende trekk ved havet – er i en konstant tilstand av gjensidig vekselvirkning. Disse prosessene forårsaker sterkt inhomogene sjøtilstander. Samspillet dem imellom regulerer utvekslingsprosesser mellom hav og atmosfære i både tid, rom, og omfang. Bølge-strøm veskelvirkninger utgjør også en trussel for maritime aktiviteter på grunn av, eksempelvis, betydelige modulasjoner av bølgehøyden. Det er fortsatt stor usikkerhet knyttet til hvor stort avtrykk strømmen setter på bølgefeltet, som i stor grad skyldes mangel på observasjoner. Formålet med denne oppgaven er å forstå de strøm-induserte fysiske prosessene som modulerer bølgefeltet, og i hvilken grad bølgefeltet endres. Målet er også å evaluere påliteligheten til bølgeprognoser fra spektrale bølgemodeller med strøm-pådrag i realistiske og energiske strømningsfelt. Disse aspektene er analysert i en svært kraftig tidevannsstrøm i Nord-Norge – nemlig Moskstraumen – samt i det omkringliggende kystområdet. Et bredt utvalg av konven- sjonelle og ukonvensjonelle metoder er blitt brukt i valideringsarbeidet. Blant annet: Særegne in situ-observasjoner av bølger, strøm og dybden til luftbobler injisert via bry- tende bølger, fjernmålings-observasjoner fra satellitt, og lokal kunnskap. Disse har blitt nøye evaluert mot en rekke modelleringsverktøy, som høyoppløselige spektrale bølgemod- eller både med og uten strøm-pådrag, i kombinasjon med størrelsesorden-estimater. Moskstraumen har en stor innvirkning på bølgefeltet; den modulerer bølgebrytnings- statistikken, bølgehøydene (opptil 90 % økning), retningsspekteret, i tillegg til korttids- ekstrembølgestatistikken (opptil 15 % økning). I Moskstraumen, og de omkringliggende områdene, er bølge-modulasjonene preget av lokale og ikke-lokale effekter. Disse inntre- ffer på rom- og tidsskalaer som er nært knyttet til strømningsfeltets dynamikk, i tillegg til de rådende bølgeforholdene. En slik type variasjon er kartlagt ved hjelp av en ny diagnostisk metode. Modellresultatene stemmer godt overens med ...