Fale na ogół są nieregularne Typowa forma fal wiatrowych to kombinacja wielu ciągów fal, z których każdy ma inną wysokość fali i okres.
Kiedy ciągi się nałożą na siebie, pojawiają się grupy fal. Fale przechodzące przez dany punkt narastają do jednej lub dwóch dużych, a następnie zanikają. Cykl się powtarza, a powierzchnia morza staje się siatką grup fal przypominających wachlarze.
W losowej kombinacji fal, składającej się z wielu ciągów fal o różnych wysokościach i okresach, w przybliżeniu jedna fala na 25 będzie dwukrotnie wyższa od średniej. To jest fala maksymalna (Maximal wave).
Podczas 12 godzin na morzu mamy szansę na spotkanie jednej fali, która będzie trzy, a nawet cztery razy wyższa niż fala średnia. Nazywamy ja „falą wyjątkową” (Rogue wave).
Żeglarzy zainteresuje pojęcie „fali znacznej” (Significant wave).
Wysokość fali znacznej to średnia wysokość 1/3 fal maksymalnych, występujących w grupie fal w danym miejscu na oceanie obserwowanych w ciągu określonego okresu.
Powierzchnia morza
Kiedy wiatr osiąga siłę około 4°B, fale zaczynają się łamać, tworząc białe grzbiety. Efekt ten nabiera znaczenia w miarę wzrostu siły wiatru. Ale siła wiatru to nie jedyny powód łamania się fal.
Ruch falowania rozciąga się pod powierzchnią aż do głębokości równej połowie długości fali. Na mniejszej głębokości fale są spowalniane przez dno i stają się wyższe i bardziej strome. Kiedy stosunek wysokości fali do długości fali wynosi około 1:7, fale pękają, tworząc rozbicia.
Jak już powiedziałem, na akwenie płytszym niż połowa długości fali, dno morskie spowalnia fale. Te się piętrzą, stają się krótsze, bardziej strome i wyższe. Wypłycenia powodują powstawanie fal wyższych niż zwykle.
Na Atlantyku Północnym długość fal może wynosić 500 metrów lub więcej, a krawędź szelfu kontynentalnego leży na głębokości 100 – 200 m (mniej niż połowa długości fali). To jest właśnie powód, dla którego Zatoka Biskajska owiana jest złą renomą.
Na Bałtyku fale nie są wysokie ale za to są krótkie. Mimo że odnotowano już tu fale o wysokości 9 metrów, sztormowe fale sięgają tylko 3-4 m. Latem fale mają wysokość 0,5 do 1,5 m. Mała głębokość powoduje skrócenie fali, która staje się stroma i gwałtowna. Najkrótszą falę spotkamy na obszarach, gdzie głębokość Bałtyku jest mniejsza niż 20 m. Rysunek poniżej przedstawia te miejsca (zaznaczone ciemnoniebieskim kolorem).
Ujścia rzek mogą zapewnić jeszcze gorszą scenerię. Gdy prąd rzeki połączony z prądem odpływu napotka fale wiatrowe na płytkiej wodzie o nieregularnym dnie, efekt może być spektakularny.
Fale uderzające o klify z głęboką wodą u ich stóp mają tendencję do odbijania się, czego wynikiem jest pomieszany i chaotyczny stan morza z tańczącymi szczytami i zagłębieniami. Francuzi mają na to słowo „clapotis”. Kto przepływał w małej odległości od Portu Północnego w Gdańsku przy silnym wietrze z NE, wie co to są "clapotis".
Na pełnym oceanie fale rozchodzą się od centrum niżu na zewnątrz we wszystkich kierunkach na duże odległości. Mniejsze, krótsze fale szybko tracą energię i zanikają, pozostawiając fale o dłuższym okresie, które docierają do wybrzeży odległych nawet o 1000 mil w formie rozkołysu (fali martwej).
Rozkołys, chociaż zupełnie niezwiązany z lokalnymi warunkami morskimi powodowanymi przez panujący wiatr, może mieć duży wpływ na bezpieczną i komfortową żeglugę. Gdy fale wiatrowe płyną w innym kierunku niż rozkołys, powstaje krzyżująca się fala, która często jest stroma i niebezpieczna.
Jeśli wolisz nie pływać po stromych i falujących falach, sprawdzaj raporty i prognozy stanu morza,. Na pełnym morzu trzymaj się z dala od wypłyceń i mielizn.
W miejscach gdzie prąd jest silny (np. takich jak Portland Bill, Raz Blanchard, Raz de Sein, Raz Barfleur czy Passage du Fromveur) nawet przy braku wiatru sam pływ może stworzyć wysokie fale stojące.
Oto kilka wskazówek dotyczących przechodzenia miejsc o wyjątkowo silnym prądzie:
- Nie decyduj się na żeglugę w tych miejscach na jachcie o niesprawdzonych właściwościach morskich.
- Przed wypłynięciem upewnij się, że będzie wiał umiarkowany wiatr a morze będzie stosunkowo spokojne.
- Jeśli wiatr jest przeciwny do sprzyjającego prądu, aby rozpocząć przejście poczekaj do chwili, w której woda nie płynie w żadnym kierunku (moment HW lub LW).
- Jeśli wiatr wieje w tym samym kierunku co prąd, skorzystaj z korzystnego początku prądu (krótko po HW lub LW).
- Unikaj przechodzenia, gdy prąd jest najsilniejszy (mid-tide), nawet jeśli jest sprzyjający.
Gdzie pobrać mapy prognoz falowania:
https://www.passageweather.com/
Mapy prognozy falowania można pobrać bezpośrednio ze strony albo za pomocą pluginu Weatherfax do OpenCPN.
https://www.met.ie/forecasts/marine-inland-lakes/waves
Griby falowania
Griby falowania mogą zawierać dane, które odczytujemy w języku angielskim. Ich znaczeń należy nauczyć się ich na pamięć.
- Comb wave – fala kombinowana
- Prim wave – fala pierwotna
- Significant wave – fala znaczna
- Max wave – fala maksymalna
- Wind wave – fala wiatrowa
- Swell wave – rozkołys, albo fala martwa
- Period – okres
- Direction – kierunek
- Height - wysokość
Darmowe i ogólnie dostępne griby falowania to:
Open WRF Gribs i Open Skiron Gribs. Składową tych gribów są griby falowania wg modelu WAM, które zawierają:
- Wind wave period, direction and height
- Swell wave period, direction and height
- Significant wave height
Griby WRF i Open Skiron pobierzemy tu: https://openskiron.org/en/ . W przypadku ograniczonego Internetu, griby zminimalizowane możemy pobrać via saildocs.com wysyłając email o treści zrozumiałej przez bot (np. korzystając z oprogramowania QtVlm).
Griby ZyGrib. Składową tych gribów są griby falowania modelu FNMOC-WW3, które zawierają
- Max waves period, direction and height
- Primary wave period and direction
- Secondary wave period and direction
Rysunek poniżej przedstawia grib ZyGrib. Czerwone strzałki to kierunek fali maksymalnej a cyfry to wysokość fali maksymalnej w metrach.
Weather routing i falowanie.
Programy do Weather Routingu posiadają kilka funkcji wyboru drogi w zależności od falowania. QtVlm do obliczeń używa danych posortowanych wg priorytetu:
- Max Waves Direction and Max Waves Height
- Primary Waves Direction and Combined Waves Height
- Wind Waves Direction and Wind Waves Height
- Swell Direction and Swell Height
Funkcje QtVlm związane z falowaniem
1. Funkcja omijania fal większych niż ustalone przez nas samych.
2. Funkcja krzyżującej się fali.
W tym przykładzie, jeśli fala martwa jest większa lub równa 1 m, a kąt pomiędzy falą wiatrową a martwą jest większy niż 45°, sprawność polaru jachty wynosi 90%.
3. Funkcja polaru falowania. Do ustawień naszego jachtu wprowadzamy odpowiednio przygotowany polar falowania w formacie *csv.
W tym przykładzie, przy sile wiatru rzeczywistego (TVS) 10 węzłów lub więcej, kursie względem wiatru rzeczywistego 50° i fali wiatrowej wysokiej na 2 m, mój jacht posiada sprawność (efficiency) 90%. Oczywiście, inne dane algorytm QtVlm interpoluje.
Polar dla własnej łódki przygotowujemy sami na podstawie obserwacji. Nie wchodzi raczej w grę sporządzanie polaru falowania na jachcie czarterowym.
