Στα κύματα της θάλασσας

Το καγιάκ ανοιχτής θαλάσσης είναι ένα σκάφος κατεξοχήν σχεδιασμένο για να ανταποκρίνεται με θαυμαστή αποτελεσματικότητα σε κυματώδεις συνθήκες, είτε αυτές αφορούν το ανοιχτό πέλαγος, είτε την παράκτια ζώνη. Πάμε, όμως, να δούμε τι ακριβώς είναι το κύμα και σε τι μορφές θα το συναντήσουμε.

 

Γιάννης Παπαπαναγιώτου

Μια από τις παιδικές μου αναμνήσεις αποτελεί το πατρικό «μπανιόμετρο». Κάνοντας καλοκαιρινές διακοπές σε χωριό από την ανατολική πλευρά της Εύβοιας, μισή ώρα πριν την αναχώρηση για την παραλία, ο πατέρας μου, αμιγώς στεριανός και βουνίσιος, έβγαινε στην αυλή και έλεγχε το πετάρισμα που προκαλούσε ο άνεμος στα φύλλα της κληματαριάς. Με βάση δικούς του υπολογισμούς, που ποτέ δεν μας φανέρωσε, ακύρωνε ή ενέκρινε το κολύμπι της ημέρας. Αρκετά μπάνια χάθηκαν από τον ιδιαίτερο αυτό τρόπο υπολογισμού, με κύρια μέριμνα την ασφάλεια της οικογένειας. Ο φόβος του βέβαια δεν ήταν άλλος από τα αιγαιοπελαγίτικα κύματα, που φρέσκα και ορμητικά θα μπορούσαν να αρπάξουν στα βαθιά τον γόνο της οικογένειας.

Τα κύματα, λοιπόν. Μία λέξη που σε κάποιους προκαλεί φόβο και σ΄ άλλους νοσταλγία. Μια λέξη έμπνευση για στιχουργούς, ποιητές και λογοτέχνες. Μια λέξη που είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη θάλασσα που τόσο αγαπάμε. Παρ’ όλο βέβαια που στο άκουσμα αυτής της λέξης ο νους πηγαίνει απευθείας στη θάλασσα, η πραγματικότητα είναι κάπως διαφορετική και καταδεικνύει ότι η θάλασσα δεν έχει το αποκλειστικό προνόμιο στη χρήση της λέξης «κύμα». Διότι κύμα, γενικά, ονομάζεται μία διαταραχή που μεταδίδεται στο χώρο. Ουσιαστικά, το κύμα μεταφέρει ενέργεια. Έτσι λοιπόν, έχουμε διαφόρους τύπους όπως ηχητικά, ηλεκτρομαγνητικά, σεισμικά, ωστικά και άλλου είδους κύματα. Παρ΄ όλη την ποικιλία αυτή εμείς θα παραμείνουμε στον τύπο που μας ενδιαφέρει και θα ασχοληθούμε μόνο με τα θαλάσσια.

Πώς προκαλούνται;

Στις περισσότερες περιπτώσεις ο άνεμος είναι ο υπαίτιος της αλλαγής στην κατάσταση της επιφάνειας της θάλασσας. Υπάρχει βέβαια και το φαινόμενο των παλιρροϊκών κυμάτων, σπάνιο στην Ελλάδα (βλ. πορθμός του Ευρίπου στη Χαλκίδα), αλλά σε χώρες όπως π.χ. η Αγγλία και η Γαλλία είναι ιδιαίτερα έντονο και μάλιστα αν τύχει να τρέχουν αντίθετα από τα κύματα του ανέμου, τότε οι συνθήκες γίνονται ιδιαίτερα δύσκολες. Ακόμα και η κίνηση της Σελήνης γύρω από τη γη, και η ίδια η περιστροφή της γης είναι αιτίες για δημιουργία κυμάτων.

Είναι μετρήσιμα;

Οι παρακάτω βασικές μετρήσεις μπορούν να μας δώσουν την βασική εικόνα ενός κύματος.

Η απόσταση από το σημείο Α στο σημείο Β  (σχ. 1), δηλαδή η απόσταση ανάμεσα σε δύο κορυφές κυμάτων είναι το μήκος κύματος και μετριέται σε μέτρα. Η κατακόρυφη απόσταση από την κοιλιά του κύματος μέχρι την κορυφή του Υ (σχ. 1) είναι το ύψος κύματος, το οποίο επίσης μετριέται σε μέτρα και θεωρείται το βασικότερο στοιχείο. Το κύμα που επικρατεί σε μία περιοχή ονομάζεται σημαντικό κύμα (significant wave) και ορίζεται ως το μέσο ύψος του ενός τρίτου των μεγαλύτερων κυμάτων μίας παρατήρησης ή καταγραφής. Ας αναφέρουμε ότι το σημαντικό ύψος δεν είναι και το μεγαλύτερο που θα συναντήσουμε στην περιοχή. Υπάρχει και το μέγιστο κύμα, που για το Αιγαίο θεωρείται ότι είναι 1,6 φορές μεγαλύτερο από το σημαντικό, δηλαδή αν σε μία περιοχή το σημαντικό κύμα είναι 2 μέτρα, θα πρέπει να περιμένουμε το μέγιστο να είναι στα 3,2 μέτρα (Κασιμίδης Γ., Ναυτική Μετεωρολογία, Αθήνα 2001, σ. 305). Εάν θεωρήσουμε ένα σημείο σταθερό στη θάλασσα π.χ. το Χ (σχ. 1) ο χρόνος που χρειάζεται από την στιγμή που θα περάσει το Β από το Χ μέχρι να φτάσει και το Α στο Χ είναι η περίοδος κύματος και μετριέται σε δευτερόλεπτα s. Εν ολίγοις, είναι ο χρόνος που χρειάζεται προκειμένου να περάσουν δύο διαδοχικές κορυφές κύματος από ένα σταθερό σημείο. Στο Αιγαίο η περίοδος του κύματος είναι συνήθως 2-5 δευτερόλεπτα, ενώ στον ωκεανό μπορεί να φτάσει τα 18-20 δευτερόλεπτα (Κασιμίδης 2001, σ. 302-303). Υπάρχει δε και η ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει το κύμα, η οποία εκφράζεται από το πηλίκο του μήκους κύματος δια της περιόδου, καθώς και η διεύθυνση, η οποία εκφράζει το από πού έρχεται το κύμα.

Αξίζει να κάνουμε μία αναφορά και στην κλίμακα μποφόρ, η οποία επινοήθηκε το 1805 από τον Βρετανό αξιωματικού του Πολεμικού Ναυτικού Francis Beaufort. Στον ναυτικό κόσμο, τα μποφόρ αποτελούν μονάδα μέτρησης του ανέμου μέσω της παρατήρησης της θάλασσας. Με τα μποφόρ εκφράζεται η δύναμη του ανέμου πάνω από τη θάλασσα (Κασιμίδης 2001, σ. 99). Θα πρέπει, ωστόσο, να διευκρινιστεί ότι αυτό αφορά την ανοιχτή θάλασσα. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει απόλυτη συσχέτιση ανάμεσα στο ύψος κύματος και την ένταση του ανέμου σε μποφόρ. Ένα πρακτικό παράδειγμα: Μπορεί σε μία περιοχή να πνέει στεριανός άνεμος έντασης 6 μποφόρ, αυτό δεν σημαίνει όμως ότι στην παράκτια ζώνη θα συναντήσουμε κύμα ύψους >3 μέτρων, αντιθέτως το κύμα κοντά στην ακτή θα έχει ύψος μόλις λίγων εκατοστών. Για να αναπτυχθεί ο ανάλογος κυματισμός απαιτείται μεγάλη απόσταση στη θάλασσα (fetch).

Με τα παραπάνω δεδομένα, βέβαια, έχουμε μια πρώτη αίσθηση αλλά δεν μπορούμε να πούμε ότι κατανοούμε πλήρως την κατάσταση της θάλασσας σε κάποια συγκεκριμένη στιγμή. Και αυτό διότι εκτός από την κλίμακα μποφόρ του ανέμου υπάρχουν αρκετοί ακόμα παράγοντες που διαμορφώνουν το λεγόμενο sea state, δηλ. την κατάσταση θαλάσσης. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι από τα παραπάνω μεγέθη, εύκολα εμφανή όταν είσαι στη θάλασσα είναι το μήκος και το ύψος του κύματος.

Σχήμα 1

Ας δούμε και λίγη παραπάνω θεωρία.

Σύμφωνα με τους Airy και Stokes, με τις παραλλαγές του ο καθένας, η κίνηση του κύματος αναλύεται στην κίνηση των μορίων του νερού. Η κίνηση τους λοιπόν είναι σχεδόν κυκλική. Ένα μόριο νερού όταν βρίσκεται στην κορφή του κύματος κινείται προς τα εμπρός (Α). Όταν βρίσκεται στη ράχη του κινείται προς τα κάτω (Β), στην κοιλότητα, προς τα πίσω (Γ) και όταν βρίσκεται στο εμπρός μέρος προς τα πάνω (Δ). Αυτή η θεωρία, αν το καλοσκεφθούμε, εξηγεί και το κόψιμο ταχύτητας του σκάφους όταν βρίσκεσαι στο κοίλο του κύματος, όπως και την τάση του κύματος να σε διπλώσει όταν βρίσκεσαι με την πλώρη στο κοίλο.

Η πιο σύνθετη πραγματικότητα

Υποθέτουμε, λοιπόν, ότι έχουμε έναν άνεμο που φυσά από κάποια κατεύθυνση. Ας δούμε σε τρεις διαφορετικές φάσεις, τι κύμα δημιουργεί.

Φυσάει από τη στεριά

Αυτός ο άνεμος θα δημιουργήσει ένα κύμα που θα ξεκινήσει να ταξιδεύει από την παραλία και να μεγαλώνει όσο πηγαίνει στα ανοικτά. Εδώ να σημειώσουμε, ότι η αστάθεια στην ταχύτητα ροής του ανέμου είναι η αιτία που σηκώνεται το νερό επιφανείας και γίνεται κύμα, το οποίο με τη σειρά του γίνεται εμπόδιο στον επιφανειακό άνεμο, τον αποσταθεροποιεί περισσότερο και έτσι συνεχίζει μια αλληλεπίδραση.

Στατιστικά, ένα κύμα που γεννήθηκε από τη στεριά μπορεί να ταξιδεύει αυξάνοντας το ύψος του μέχρι και 150 μίλια από την ακτή, ενώ στα 60 πρώτα μίλια έχει αποκτήσει το 70% του μέγιστου ύψους.

Στην ανοικτή θάλασσα

Στα βαθιά, το κύμα ταξιδεύει χωρίς εμπόδια, εφόσον το βάθος ξεπερνά το μήκος κύματος, άρα μπορεί να αναπτυχθεί και σε ύψος. Τα ανεμπόδιστα αυτά κύματα αποκτούν μεγαλύτερη ταχύτητα, οπότε και φτάνουν το μέγιστο του ύψους τους. Εάν ο άνεμος συνεχίζει με ένταση και μεγάλη ενέργεια τότε θα παρατηρήσουμε ότι το κύμα θα αρχίζει να σπάει την κορφή του.

Τα κύματα φτάνουν στην στεριά

Η υδάτινη μάζα που μετέφερε την ενέργεια του ανέμου φτάνει στα ρηχά. Εκεί, θα αρχίσει να φρενάρει από τον βυθό αλλά η αδράνειά της πρέπει κάπου να εκτονωθεί και ο μόνος τρόπος είναι στην επιφάνειά της. Έτσι, το κύμα στη βάση του φρενάρει αλλά το πάνω μέρος του διατηρεί την ταχύτητά του και περνά μπροστά, σπάζοντας την κορφή του. Είναι τα κύματα που θυμίζουν τους αγώνες surf, που γίνονται σε παραλίες όπου καταλήγουν οι ανοικτές θάλασσες. Άλλωστε, για αυτό και η έκταση της παραλίας όπου τα κύματα σπάνε, λέγεται surf zone και είναι κατάσταση που απαιτεί ιδιαίτερες δεξιότητες για να μην γίνει επικίνδυνη. Υπάρχει, λοιπόν, ο λόγος ύψους/μήκους που αν προσπεράσει το 1 προς 7 το κύμα δεν αντέχει και σκάει. Σε ό,τι αφορά τον κοντό και κοφτό -και ενίοτε ακανόνιστο- κυματισμό του Αιγαίου, τα καγιάκ, και ειδικά τα βρετανικού τύπου skeg-boat με την αιχμηρή πλώρη σε σχήμα δόρατος, είναι ό,τι καλύτερο μπορεί να κωπηλατήσει κανείς, ειδικά με τον καιρό στα όρτσα ή και μάσκα.

Καλή η θεωρία βρε αδερφέ αλλά προχθές που έπεσα με το καγιάκ για βόλτα βρέθηκα σε κατάσταση που δεν ήξερα από πού μου έρχονταν τα κύματα και ποιο είναι μεγαλύτερο.

Μη βιάζεσαι, έχει κι άλλη σύνθετη πραγματικότητα.

Ρεστία ή σουέλ ή βουβό ή αποθαλασσία

Όταν ένας καιρός δημιουργήσει μια θαλασσοταραχή στα ανοικτά, ο κυματισμός αποκτά ταχύτητα ταξιδέματος, είτε κατά τη διάρκεια της, είτε ακόμα και όταν σπάσει ο άνεμος. Τα κύματα αυτά θα συνεχίσουν να ταξιδεύουν γρήγορα και μακριά, με πιο στρογγυλεμένη μορφή. Μπορεί να τα συναντήσεις χωρίς να δικαιολογούνται από τις τοπικές συνθήκες και μαρτυρούν έναν καιρό που έρχεται ή έναν καιρό που υπήρχε μακριά ή έναν άνεμο που υπήρχε λίγες ώρες πριν στην περιοχή αλλά πλέον έχει κοπάσει.

Αντιμάμαλο: το πάρτι της αστάθειας

Όπως είπαμε, τα κύματα μεταφέρουν ενέργεια. Αν καταλήξουν σε μια στρωτή παραλία, η ενέργεια θα εκτονωθεί ήπια, χωρίς παρατράγουδα. Αν όμως μια βραχάδα και δη κάθετη αποτελεί το τέλος του ταξιδιού του κύματος, τότε τα πράγματα δεν θα είναι ρόδινα. Η ενέργεια αρνείται να εκτονωθεί και ένα νέο κύμα αντίθετης κατεύθυνσης γεννιέται και χτυπά τα επερχόμενα κύματα. Αυτό μπορεί να γίνεται αισθητό αρκετά μέσα στη θάλασσα, ακόμα και πάνω από τα 500 μέτρα. Η στιγμή λοιπόν που δύο αντίθετης κατεύθυνσης κύματα συναντιούνται, είναι το σημείο που ίσως και να μη θελήσεις να βρεθείς, αν δεν έχεις την εμπειρία και τις δεξιότητες, μιας και οι κλυδωνισμοί στην γάστρα είναι έντονοι. Για ορισμένους καγιάκερ, όμως, αυτά ακριβώς τα χαοτικά κύματα στην κόψη των βράχων, συνθέτουν ένα τερέν ιδανικό για παιχνίδι, ενώ υπάρχει και μία υποκατηγορία σκαφών, τα playboat, που προορίζονται ακριβώς για αυτές τις συνθήκες.

Διαφορετικά ύψη κύματος

Μέχρι τώρα έχουμε μελετήσει την πορεία ενός κύματος, γεγονός που μάλλον αποτελεί κατά βάσιν μία θεωρητική προσέγγιση. Στην πραγματικότητα, κωπηλατώντας το σκάφος μας, θα δούμε να ταξιδεύουν διάφοροι σχηματισμοί κυμάτων ακόμα και προς την ίδια κατεύθυνση με διαφορετική ταχύτητα, οπότε μοιραία θα υπάρχει συνάντηση και συγχώνευσή τους, με διαφορετικά αποτελέσματα ανά σημείο.

Ας υποθέσουμε λοιπόν, ότι υπάρχει ένα σετ κυμάτων ύψους ενός μέτρου που ταξιδεύει με 10 κόμβους και άλλο ένα σετ που ταξιδεύει με 11 κόμβους, ίδιου ύψους. Μοιραία τα κύματα συναντιούνται. Εάν μια κορφή κύματος συναντήσει την άλλη κορφή και τα κύματα συγχωνευθούν, τότε θα αυξηθεί το ύψος του νέου κύματος που θα δημιουργηθεί. Αντίθετα, εάν μια κορφή συναντήσει την κοιλιά του άλλου, το νέο κύμα θα χάσει και το δικό του ύψος. Έτσι, όλοι θα έχετε παρατηρήσει ότι κάποια κύματα είναι πιο ψηλά και δυνατά και άλλα πιο ήπια. Κάπως έτσι δημιουργήθηκε και η λέξη τρικυμία, από τα συνήθως τρία πιο ψηλά κύματα.

Διάθλαση

Τα κύματα, όταν ταξιδεύουν σε ακτογραμμές, επηρεάζονται από κάβους και άλλα εμπόδια. Αυτή η πίεση και υποπίεση στο μπροστά και πίσω μέρος του εμποδίου δημιουργούν αλλαγή κατεύθυνσης του κύματος, σε σημείο που μπορεί σε μια παραλία να έχουμε στεριανό άνεμο και κύματα προς την παραλία.

Διαφορετικής κατεύθυνσης καιροί

Πολύ συχνά θα συναντήσουμε κύματα από δύο διαφορετικές κατευθύνσεις, ταυτόχρονα. Αυτό μπορεί να συμβεί, είτε επειδή η μορφολογία του εδάφους μπορεί να χωρίζει τον άνεμο σε διαφορετική κατεύθυνση μέχρι να φτάσει στη θάλασσα, είτε επειδή ο υπάρχων καιρός επηρεάζεται από κοντινές συνθήκες καιρού διαφορετικής διεύθυνσης. Συνθήκες απαιτητικές για έναν κωπηλάτη που θα πρέπει να αντιμετωπίσει δύο όγκους κυμάτων με διαφορετική γωνία.

Εντάξει αδερφέ, τα κατάφερες. Μετά απ’ ‘όλα αυτά, φοβάμαι να βάλω και τη φτέρνα μου μες στο νερό. Μήπως θες να μας πεις και τι πρέπει να κάνουμε στην πράξη;

Πρόβλεψη

Θεωρείται δεδομένο ότι το καγιάκ και ο κωπηλάτης του επηρεάζονται άμεσα από την κατάσταση της θάλασσας και απαιτείται να αναπτύσσει δεξιότητες για να αντιμετωπίζει τις εκάστοτε συνθήκες. Ένα ακόμα βασικό στοιχείο είναι η πρόβλεψη. Παρακολουθώντας τις συνθήκες που θα επικρατούν, τη διεύθυνση και την ένταση του ανέμου που δίνει το μετεωρολογικό δελτίο για μια περιοχή, μπορούμε να υπολογίσουμε την κατεύθυνση και, κατά προσέγγιση, το ύψος του κύματος που θα συναντήσουμε. Επίσης ανάλογα με την ακτογραμμή μπορείς να φανταστείς τις ιδιαίτερες συνθήκες που θα διαμορφωθούν. Πολύ βασικό στοιχείο είναι επίσης να παρακολουθούμε και τις συνθήκες σε μεγαλύτερη ζώνη από την περιοχή πλεύσης μας, διότι αυτό μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τις πραγματικές συνθήκες που θα συναντήσουμε. Σίγουρα, μέσα από την εμπειρία και τη σύγκριση των προγνωστικών μοντέλων με τα πραγματικά δεδομένα στη θάλασσα, ένας καγιάκερ θα είναι σε θέση να προβλέψει με μεγάλη ακρίβεια τι καιρό θα συναντήσει κάθε φορά.

Κλείνοντας, είμαστε τυχεροί που μέσα από την κωπηλάτηση ενός καθαρόαιμου σκάφους για ανοιχτή θάλασσα, του θαλάσσιου καγιάκ, έχουμε τη δυνατότητα να ζήσουμε και να θαυμάσουμε από πρώτο χέρι την ομορφιά, τη δύναμη και την ενέργεια του κύματος. Αν είμαστε σε θέση να γνωρίζουμε και τους βασικούς μηχανισμούς πίσω από τη δημιουργία του, τα είδη και τις μορφές του, θα μπορέσουμε να γίνουμε ακόμα καλύτεροι κωπηλάτες, συνδυάζοντας ασφάλεια και διασκέδαση.