Vlny – 2. díl – předpověď výšky vln podrobně

Podle článku: ‘Significant Wave Height’ A closer look at wave forecasts. Autor Tom Ainsworth, NWS Juneau, Alaska

NWS (Národní meteorologický úřad) a jiné podobné instituce vydávají předpovědi počasí, které udávají mimo jiného i očekávanou výšku vln. Na rozdíl od předpovědi rychlosti větru, ale nemusí být na první pohled úplně jasné, co vlastně předpověď výšky vln udává.
V minulém díle jsme si ukázali, co je tzv. „vlnové spektrum“ – jde o extrémně proměnný a komplexní jev. Spektrum je, doslova řečeno, tvořeno vlnami, které vznikají na vlnách. Pro námořníky je tedy velmi důležité pochopit, jak se toto spektrum popisuje v předpovědích počasí. Výška vlny je v předpovědích označována jako „signifikantní výška vlny“. Tato signifikantní výška vlny (Hs) je definována tak, že se soubor naměřených výšek rozdělí a vybere se nejvyšší 1/3. Z této nejvyšší 1/3 se spočítá průměr.

Jak se ale vybere ona 1/3 nejvyšších vln? Hladina je tvořena tisíci vzájemně se ovlivňujících vln, které přicházejí z různých míst, pohybují se různými směry, různou rychlostí. Pokud by někdo zaznamenal všechny vlny ve vlnovém spektru, výsledkem bude „Bellova křivka“ (viz také Gaussovo rozdělení), podobná té na obrázku.
graf

Každý bod představuje vlnu o výšce H. Graf ukazuje, že se ve spektru nachází relativně malý počet malých vln (levá strana grafu) a malý počet hodně vysokých vln (pravá strana grafu). Největší počet vln (N) ve spektru je někde uprostřed (u hodnoty Hm). Ona 1/3 nejvyšších vln je vyšrafovaná. Průměrná výška vln v této skupině je označená Hs a je to právě „signifikantní výška vln.“ (Pro úplnost: na svislou osu grafu se vynáší počet vln a na vodorovnou jejich výška.)

V grafu je vidět průměrná výška vln (Mean H,Hpr), nejpravděpodobnější výška vlny (Hm) a výška nejvyšších 10% vln (H1/10). Průměrná výška vln je přibližně rovna 2/3 (0,64 či 64%) hodnoty Hs. Výška H1/10 je přibližně 1,27x (127%) hodnoty Hs (signifikantní výšky vlny). K tomu lze ještě dodat, že výška 1% nejvyšších vln (tedy H1/100) je zhruba 1,67x (167%) Hs a teoretická maximální výška vlny (Hmax) je zhruba rovna dvojnásobku Hs. Toto rozdělení je užší ve vnitřních vodách, kde je menší (nebo nulový) vliv oceánského vlnění.

Testík pro pořádného čtenáře!

Teď zkusíme teorii převést do praxe. Pokud obdržíte námořní předpověď počasí s údajem „SEAS 10 FT“ (pro jistotu – FT znamená stopy) u pobřeží, nebo na otevřeném moři, co lze ve skutečnosti na moři očekávat?

  • Hs = 10 stop (signifikantní výška vln bude 10 stop ~ 3m)
  • Hpr = 0,64 x Hs = 6,4 stopy (průměrná výška vlny bude 6,4 stopy ~ 2m)
  • H (nejpravděpodobnější) o malinko míň než průměr = 6 stop (~ 1,8m)
  • H1/10 (10% nejvyšších vln) = 1,27 x Hs = 12,7 stop (~ 4m)
  • H1/100 (1% nejvyšších vln) = 1,67 x Hs = 16,7 stop (5m)
  • Hmax (teoretická nejvyšší možná vlna) = zhruba 2x Hs = 20 stop (~ 6m)

Čili pokud předpověď udává „vlny 10 stop“, měl by námořník očekávat vlnové spektrum s mnoha vlnami mezi 6 až 10 stopami (1,8m – 3m), doprovázené malým procentem vln vyšších než 16 stop (5m), některé dosahující výšky až 20 stop (6m)!

Pro ilustraci: v bouři 10. 3. 2005 v Aljašském zálivu, byly na bójích naměřeny vlny 47 stop vysoké (14m). Ve vlnovém spektru se signifikantní výškou vlny 47 stop bude mít 10% nejvyšších vln kolem 1,27 x 47 = 60 stop (18m). A maximální teoretická výška vlny bude dvojnásobkem Hs, tedy 94 stop (28,6m)!!
Prozíraví námořníci znají fyzické limity svých plavidel s ohledem na rychlost větru a výšku vln. Námořní předpověď počasí poskytuje potřebné informace – rychlost a směr větru i výšku vln. Hodnota výšky vln, jak předpovídaná, tak skutečně pozorovaná, je vždy udávaná jako signifikantní (Hs). Hs ale není osamělá hodnota, vypovídá o celém pásmu výšek vln, od 60% až po 200%, které se na otevřeném moři vyskytují. Námořníci by tedy neměli sledovat jeden izolovaný údaj, ale měli by být schopni pracovat s konceptem vlnového spektra, aby podle signifikantní výšky vln mohli určit očekávané rozpětí vln, které nejspíše na moři potkají.

Shrnutí:

Předpověď 3m vln znamená, že většina vln bude mít 2-3m, pár jich bude až 5m a může se objevit i vlna 6m vysoká.

Odkaz:
http://www.mxak.org/weather/pdfs/waves.pdf

Gróňan v Praze

07Před časem jsem dostal od Ondry Nikla, duše serveru www.seakayak.cz pozvánku na testovací dny kajaků firmy Tahe Marine a pádel Pro XX do Prahy. 
Protože jsem věděl, že v Liberci mají kajak Greenland, který vyrábí právě estonská firma Tahe Marine, hned jsem coby řádný člen Grónského klubu zbystřil pozornost. Na tomhle kajaku se přece musím svézt! Po mailu jsem si tedy u Ondry ověřil, že tam bude i tahle loď a spolu s Martinem a Honzou jsme vyrazili na cestu.
K vidění bylo zhruba pět kajaků, od menších až po vyloženě expediční loď. Jako zajímavost uvedu, že Tahe Marine vychází zákazníkům vstříc v tom, že kajaky nabízí ve třech velikostech v každém designu. Takže když se vám nějaká loď zalíbí, je velká pravděpodobnost, že najdete i odpovídající velikost.

01

Lodě připravené k testování

02

Honza zálibně obhlíží Greenlanda a obléká si tuilik

04

Eskimovali jsme nejen Gróňana

05

Jak vidíte, nevydržel jsem dlouho testovat novou loď i pádlo. Zde zavedená značka GP.

Nejprve jsme vyzkoušeli dva z „ostatních“ kajaků, ovšem je třeba říct, že odpoledne bylo krátké, takže šlo spíš o svezení a těžko podat nějakou relevantní zprávu. S Honzou jsme porovnávali svoje pocity a každému „sedla“ jiná loď. Pádla Pro XX, které vyrábí kluci z Liberce jsem sice krátce držel v ruce, vypadá výborně, ale bohužel nebylo v mých silách zkoušet najednou novou loď i pádlo.

Nicméně nakonec všeho jsme si nechali Greenland. Ten nám tedy vyhovoval oběma. Ondra prohlásil, že ta loď „eskimuje sama“ a měl pravdu! Pokud si chcete vyzkoušet složitější eskimovací techniky, težko najdete vhodnější loď. Kokpit je sice trochu spartánský a těsný, navíc loď která byla k testování byla o číslo menší, než bychom potřebovali, nicméně to při eskimování není problém. Spíš naopak. 
03

Kokpit Greenlanda (páska na palubě je ochrana pouze pro účely testování lodí)

Chvilinku to trvalo, než se každý z nás do lodě nasoukal, ale pak už to šlo jako po másle. Mně se poprvé v životě povedlo zvednutí dopředu na „špatnou stranu“, i Honza v klidu vyjel dopředu, ačkoli se s tímhle zvednutím pořád ještě pere. Pokud jde o side scull, poprvé jsem zažil pocit rovnováhy, když jsem vylehl vedle kajaku na vodu a to i bez pádlování. Dokonce se mi trochu začal dařit chest scull, tedy vylehnutí na vodu obličejem natočeným k hladině. Zde ale s mocnou podporou pádla.

06

Greenland vypadá na vodě opravdu krásně.

08


Pro nácvik eskimování je tohle ta pravá výška paluby nad hladinou.

09

Side scull už téměř bez podpory!!!

10

Chest scull – ještě to není úplně zvládnuté, ale po několika hodinách cvičení na téhle lodi to bude hračka.

Takže předváděcí odpoledne splnilo naše očekávání – navíc jsme dostali hodnotné dárky a už se těšíme, až se s touhle lodí zase někde potkáme.

11

Děkujeme za krásné svezení!

Ještě bych rád upozornil naše čtenáře, že na 14. 7. 2010 je do Týna nad Vltavou naplánován první ročník vytrvalostního maratonu na seakayacích „Pádluj o 106“. Trasa povede do Měřína na Slapech a víc se dozvíte na adrese www.seakayak.cz.