TBSWEP

Projenin Kapsamı

Son yıllarda, dalga iklimi verileri esas olarak, belirli noktalarda veya okyanusun belirli bölgelerinde belirgin dalga yükseklikleri Hs, ortalama (veya tepe) dalga periyotları T ve ana dalga yönlerinin θ uzun dönemli istatistikleri olarak ele alınmıştır. Gemilerin ve açık deniz yapılarının tasarımı için dalgadan kaynaklanan yüklerin değerlendirilmesi için kullanılan yöntemler, sadece Hs, T ve yön tahminlerini değil, aynı zamanda yönlü dalga spektrumu S(f,θ) hakkında bilgiyi de gerektirmektedir. Dolayısıyla, geleneksel yaklaşım Hs, T, θ ile tanımlanan deniz durumlarının oluşma olasılığı hakkında temel istatistikleri sağlamak için dalga iklimi atlasını kullanmak olmuştur ve ardından bu deniz durumlarının her birinin bir Pierson–Moskowitz spektrumu veya daha yakın zamanda bir JONSWAP spektrumu ile tanımlandığını varsaymak olmuştur. Deniz durumlarının doğasının anlaşılması geliştikçe, birçok durumda deniz durumunun basitçe tek bir dalga sistemini temsil eden spektral modellerle tanımlanamayacağı ve birçok durumda ölü deniz ve rüzgar denizinin hatta bir ölü deniz bileşeninden daha fazla bileşenle bir kombinasyonu ile sonuçlanan deniz durumu ile tanımlanmasının gerekli olduğu ortaya çıkarmıştır. Ochi ve Hubble (1976) ve Guedes Soares (1984), ölü deniz ve rüzgar denizinin birleşik sistemlerini tanımlamak için spektral modeller önermiş ve diğerleri arasında Guedes Soares ve Nolasco (1992), tasarım yaklaşımında kullanılmalarını önemli kılacak iki tepeli spektrumların hala nispeten yüksek bir frekansta meydana geldiğini göstermiştir. Van Vledder ve Akpınar (2016) Karadeniz’deki spektral şekilleri spektral bölümleme yöntemi kullanarak incelemişler ve kapalı Karadeniz havzasında bile iki modlu deniz durumlarının oluştuğunu bulmuşlardır. Denizcilik ve açık deniz endüstrisinin tasarım yaklaşımındaki bu birleşik deniz durumunu hesaba katmanın önemini fark etmesi uzun yıllar almıştır, ancak son yıllarda Ewans et al., (2006)’da gösterildiği gibi sanayi uygulamalarında bu durumların benimsenmesi artan bir ilgi olmuştur. Bu ilgi, daha kapsamlı bir dalga veri atlasının varlığını teşvik etmenin ve daha kapsamlı bir dalga iklimi tanımı için bir spektrum veritabanı üretmenin gerekli olduğunu gösterdiğinden bizi motive etmiştir. Böylece, Kara ve Azak Denizlerindeki dalga spektrumları ilk kez farklı spektral şekil türlerinde bu çalışma kapsamında sınıflandırılacaktır.

Rüzgarların ürettiği yüzey dalgaları bilimsel ve pratik kullanım açısından önemlidir. Deniz durumu genellikle frekans alanında bir dalga spektrumu ile tanımlanır. Dalga spektrumu, dalga enerjisinin bir dizi frekansta nasıl dağıldığını ve ölçüm konumunda bulunan farklı dalga sistemlerini tanımlamak için kullanıldığını açıklar (Guedes Soares, 1991; Hanson ve Phillips, 2001; Cuchiara ve diğerleri, 2009). Deniz durumlarının spektral tanımı, deniz yapılarının tasarımı için önemli bir girdidir. Bununla birlikte, Karadeniz ve Azak Denizi için dalga spektral özellikleri iyi bilinmemektedir. Karadeniz ve Azak Denizlerinin dalga spektral özelliklerinin belirlenmesi üzerine herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Böylelikle Kara ve Azak Denizlerinin dalga ikliminin ortalama spektral özellikleri ilk kez belirlenecektir.

Dalgaların pik enerjileri, kıyılarda dalga etkisinin en önemli göstergelerinden biridir. Ne kadar büyük pik enerjili dalga kıyıya ulaşırsa, kıyılarımıza verilen hasar o kadar büyük olmaktadır. Bu hasarların farkına varmak için bu çalışma kapsamında dalga spektrumlarının analizinin yanı sıra, bu spektrumlardan elde edilecek pik enerjilerin eğilimleri de araştırılacaktır. Bilindiği üzere dünyada ortalama ve ekstrem belirgin dalga yüksekliği trendi konusunda bazı çalışmalar (Casas-Prat ve Sierra, 2012; Martucci vd., 2010 vb.) bulunmaktadır. Bununla birlikte, bu çalışma kapsamında ilk kez pik enerjilerin trend analizi üzerine bir çalışma yapılacaktır.

Kıyı ve açık deniz tesislerinin optimal korumasını ve ekonomik ve sürdürülebilir gelişimini sağlamak için yukarıdaki analizlerin yanı sıra, fırtına rejimi bilgisi de önemli ve esastır. Bir dalga fırtınası tanımı gereği sadece aşırı dalgalarla sınırlı değildir, aynı zamanda esas olarak üç parametreye bağlıdır: Fırtına dalgası kararlılığı, dalga yönü ve fırtına profili (fırtına olayları sırasında maksimum ve ortalama dalga yüksekliği sağlayan). Bu üç parametrenin uzun vadeli özelliklerinin incelenmesi, farklı fırtına kategorilerini ve kıyıların maruz kalabileceği farklı riskleri tanımlamamıza olanak tanımaktadır. Bu şekilde, dalga kabarmasının (wave setup) etkileri ve kıyılarda su baskınına ve liman salınımlarına neden olan Infra-Ağırlık dalgalarının oluşumu belirlenebilir. Bu bağlamda, bu çalışma kapsamında, Kara ve Azak Denizlerindeki fırtına yoğunluklarının sınıflandırılmasına dayalı fırtına rejimleri ilk kez belirlenecektir.