En tsunami kan bevege seg 800 kilometer i timen. Nå har forskere i Oslo fått et basseng de kan forske på bølger i 

Nesten alle nordmenn har et forhold til kysten. Vi ser og opplever havet og bølgene som slår mot fastlandet.

Likevel er bevegelsene i vannet kompliserte å forstå og beskrive naturvitenskapelig. Derfor er det fortsatt mye vi ikke vet.

Alt av skipsfart og offshore-teknolog kan tjene på mer kunnskap, mener professor i fluidmekanikk ved Universitetet i Oslo, Atle Jensen.

– Og det er viktig for sikkerheten til havs, legger han til.

I flere år har han vært pådriver for å skaffe et tredimensjonalt bølgebasseng for å forstå mer av bevegelsene i vannet.

Sjekker om to dimensjoner gir samme resultat som tre

Nå står det klart på Blindern i Oslo.

Herman Martens Meyer jobber med det nye bassenget og forsker på fluidmekanikk.

– Det første jeg skal gjøre, er å karakterisere det vi ser. Så skal jeg sjekke at kommandoene vi gir stemmer, med det som skjer i bassenget, sier han.

Forskeren skal også se på forskjeller mellom eksperimenter gjort i to dimensjoner i det gamle bølgelaboratoriet og det tredimensjonale laboratoriet de har nå.

Martens Meyer er også interessert i hva som skjer når bølger bryter.

Lange bølger beveger seg raskere

En bølge bryter når energien bygger seg opp til mer enn den klarer å holde.

Dette skjer for eksempel når mange lange bølger tar igjen de korte. Lange bølger beveger seg nemlig raskere.

– Det er ikke sikkert det er noen forskjell på bølgebrytning i to og tre dimensjoner, sier Jensen.

– Men det vet vi ikke, kontrer Martens Meyer.

Tsunamibølger beveger seg 800 kilometer i timen

Jensen forklarer at lange bølger på stort dyp, beveger seg ekstremt raskt. Det er ikke selve vannmassen som beveger seg, men forplantningen i overflaten.

– En tsunamibølge kan bevege seg opp mot 800 kilometer i timen, sier Jensen.

Mange tar ikke innover seg at de er så raske.

En bølge som beveger seg raskt med mye energi, har også stort skadepotensial. Likevel er det de vanlige bølgene vi vet minst om.

Luftdråper i vann og vanndråper i luft påvirker klimaet

Jensen understreker at ett av målene med den nye laben er å lage bølgemodeller som er mer realistiske enn det som har vært mulig tidligere.

I tillegg vil klimaendringer gjøre det nødvendig med nye analyser.

– Vi får kraftigere bølger på grunn av mer varme og ekstremvær, sier han.

På ønskelisten hans over utstyr som kan styrke slik forskning, er en vindgenerator. Da kan forskerne se hvordan vind bidrar til å skape og endre bølger.

Det blir også mulig å studere hvordan luft blandes inn i vannet og hvordan vanndråper spres i luften. Begge deler kan påvirke klimasystemet, og det er et aktivt fagfelt.

Bølgekraftanlegg er testet og klart

Jensen forteller at de allerede har testet et bølgekraftanlegg for en oppstartsbedrift.

– Det virket. Dette var et «proof of concept», så det viktige var å teste at energioverføringen stemmer, sier Jensen og fortsetter:

– Det er noe av det fine med et så stort basseng: Vi kan sette inn store objekter. Det gjør at vi kan bruke bassenget til veldig mye forskjellig.

Det er billigere å teste enn å regne det ut

En utfordring med bølgemodellering er at bølger opererer på svært fine skalaer i tid og rom. Det koster mye regnekraft å simulere dem.

– Derfor er det billigere å teste ting i en bølgelab enn å regne det ut på en superdatamaskin, mener Jensen.

En bølgesimulering koster flere tusentalls prosessor-timer.

Metoden for å studere hvordan vannet beveger seg, er enkel. Bakerst i bassenget er det 14 store plater, kalt bølgegeneratorer.

I den andre enden er det en bølgedemper. Den består av et nettverk som effektivt lager turbulens og dermed «pulveriserer» bølgen.

For å se bevegelsene i vannet er det satt opp fire undervannskameraer. I vannet er det små partikler som kameraet kan filme i sanntid.

De kan også se hvordan isfjell beveger seg

Tanken er stor, laget av glass og syrefast stål, med mulighet til å se alt fra siden, over og under selve tanken. Bassenget rommer 100.000 liter vann.

Fremover har Jensen og Martens Meyer planlagt flere tester. Blant annet skal en masterstudent se hvordan isfjell beveger seg og påvirkes av bølger i tre dimensjoner.

Men det er én ting som er Jensens store drøm:

– Jeg har veldig lyst til å studere hvordan turbulens oppstår i havet, sier han.

Samtidig håper han at også andre vil fatte interesse for laboratoriet.

– Jeg håper at andre også vil bruke dette bassenget. Det har stort potensial, sier han.

Om bølgelabben Hydrolab:

Bassenget åpnet 6. juni 2024. Nå er det grundig testet og klart til bruk av studenter, forskere og eksterne samarbeidspartnere.

Det gamle bølgelaboratoriet er todimensjonalt. Dette bassenget ble satt opp i 1966 og har bidratt til mye innsikt.

Det nye bassenget er tredimensjonalt. Det betyr at bølgene for eksempel kan krasje med hverandre. Det gjør det mulig å skape mer realistiske forhold.

Det største bassenget er på 140 kvadratmeter og rommer 100.000 liter vann. Det vil si at vannet er på 0.7 meters dybde, målt uten bølger.

Selve laboratoriet er oppkalt etter Carl Anton Bjerknes, Vilhelm Bjerknes far. Han var professor i matematikk og forsket blant annet på krefter mellom legemer i væsker.

Les mer om hydrodynamikklaboratoriet her (engelsk nettside hos UiO).

Artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo

Universitetet i Oslo er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra Universitetet i Oslo:

• 

  Hvordan opplever pasientene å ha legetime med en student i stedet for en lege?

• 

  To elever med samme karaktergjennomsnitt er ikke nødvendigvis like faglig sterke

• 

  Forskeren lærte å rydde miner i Kosovo. Få uker senere døde kurslederen

• 

  Forskere vil kartlegge romskrot med radar

• 

  – Den digitale forvaltningen av identitet i Norge er en katastrofe

• 

  Dette dobler sjansen for å droppe ut av skolen

Les flere saker laget av Universitetet i Oslo her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!

Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER