Onderwerp: Stroom tegen wind

Beste lapjesvaarders,

Afgelopen zaterdag heerlijk gezeild op het Hollandsch Diep.
Wind W4, later NW5 dus heerlijke condities. Wat direct opviel waren de hoge(re) en steilere golven op het HD. Inschattend 80cm + dus niet passend bij 4-5 bft.
Het opkruisen was ronduit spectaculair. Maar omdat ik, als beginnend zeiler, graag goed voorbereid ga zeilen, bij thuiskomst toch het een en ander uitgezocht
Nu had ik wel in theorie gehoord van "stroom tegen wind" maar in de praktijk nog niet eerder meegemaakt. Uit de getijdentabel blijkt dat het afgaand water was en in combinatie met de westenwind krijg je dus te maken met de consequenties van "stroom tegen wind". Hogere en steilere golven, niet passend bij de windkracht.

In verband met mijn voorbereiding van toekomstige tripjes heb ik een vraag.
In welke mate is de golfhoogte afhankelijk van het getijdenverschil? Het getijdenverschil op het HD is minimaal maar op de oosterschelde is het verschil aanzienlijk. Kan ik op de oosterschelde, bij vergelijkbare windcondities nog hogere en steilere golven verwachten?

Alvast bedankt voor jullie reactie.

Maxi

Maxi schreef :
Ja, is een algemeen bekend verschijnsel! De relatieve windsnelheid wordt
n.l. groter. Tussen water oppervlak en bodem zal er ook nog wel wat invloed zijn, maar om daar een verklaring voor te geven gaat mijn zeilpet te boven

Op de Oosterschelde is de windbaan mogelijk langer en stroomt het duidelijk meer, dus is het effect aardig wat sterker. Kan iemand misschien uitleggen waarom er een verschil in golfhoogte is tussen bijvoorbeeld 18 knopen wind zonder stroom en 15 knopen wind met 3 knopen tegenstroom. De windsnelheid over het water is beide gevallen 18 knopen, maar er zijn bij 15 knopen wind met 3 knopen tegenstroom duidelijk hogere en steilere golven.

gr. Evert

Maxi schreef :
"Zeeën als kerken"
Dat zeggen wij in persiflage op onze overburen achter het Vormt

Inderdaad kunnen de golven nóg véél steiler en hoger worden. Zelfs met grote schepen kijk je daar erg goed vooruit. In de Stortemelk is het wel eens niet leuk met 1,5-2,5m golfhoogten. De ankerkettingen liggen te rammelen in de bak. Bij menige collega heb ik wel tot onder de voormast doorgekeken.

Op stromend water houdt je dus heel vaak rekening met stroom en windrichting vanaf b.v. 4Bf.
Als je stroom en wind mee hebt lijkt er niks aan de hand, totdat de geul de bocht om gaat zoals b.v. de Meep en Vliestroom, of Vliestroom en Stortemelk of Vliesloot en Stortemelk. Texelstroom zeker niet te onderschatten met afgaand water en ZW 5+Bf.
Andersom kan ook;
Als je b.v. 4+Bf aan de wind hebt en je krijgt opeens 2-3Kn stroom meer, kan je zomaar 5-6Bf hebben aan de wind, je zeilsnelheid neemt ook toe. De Eems en de Texelstroom zijn hier een goed voorbeeld van. Ik heb daar regelmatig gezeten met een klipper dat ik graag een rifje extra wilde hebben met de nagels in het dek en geknepen bilnaad.

Het is dus altijd van belang om op stromend water hier rekening mee te houden.

Ik geloof niet dat het op het hollands diep zodanig stroomt dat dit merkbaar is m.b.t. het fenomeen stroom tegen wind.
Maar met westen wind kan het heel goed opbouwen op het hollandsdiep

Zeilzin schreef :
omdat het zo vlak boven water nooit die 18 kts waait (dat is op 10m hoogte), maar misschien 8 a 10 kts. Ook bij 15 kts wind is dat zo.
Dat water stroomt wel echt met 3 kts, dus veroorzaakt 3 echte kts extra wind op wateroppervlakhoogte.

15 wind met 3 tegenstroom is dus pakweg 12 a 13 kts op het water (waarvan 3 van het water), een hele windkracht meer dan die 8 a 10 kts bij stilstaand water.

Simpel de windnelheid en de troomsnelheid optellen verklaren het steiler worden m.i. niet.
Immers , een hogere windsnelheid veroorzaakt weliswaar , bij voldoende waterdiepte, hogere maar juist ook langere golven.
Hier zien we echter bij stroom tegen wind steilere golven ontstaan.
Dat komt m.i. opmdat de golven zich normaliter behoorlijk snel (lijken te) bewegen. daarom lopen golven altijd van achteren op je in bij achterlijke wind.
Echter , door de tegengestelde stroomrichting worden de golven in feite afgeremd waardoor ze , net als bij afremmen van golven in ondieper water , steiler worden en uiteindelijk gaan breken (branding).
Maar ik ben geen expert op dit gebied hoewel ik me beroepshalve wel een tijdje met hydrodynamica heb bezig gehouden.
Wie in het forum weet de juiste oplossing????
Ad

Ik heb dit ook nooit begrepen, wat capo zegt lijkt me in ieder geval waar, maar zoals hierboven genoemd verklaart dat niet de sterk toenemende hoogte/lengte verhouding.
Maar een waterdeeltje kan toch niets meer zien dan wel of niet langsstrijkende wind!? Of heeft de diepte nog invloed? Op de Texelstroom? Is daar 20 m diep ofzo!

Wie heeft een sluitende verklaring?

De wind over het water veroorzaakt de golven, bij een sterkere wind nemen de golfhoogte en golflengte toe.

Je kunt het effect van tegenstroom mooi zien bij ons op de Eems rondom de stroomkentering. Voor de kentering is het water rustig met lange en 'vlakke' golfslag, na de kentering met beginnende tegenstroom wordt het water direct ruwer en staan er kortere en steilere golven. Je kunt het soms met de stroomnaad mee zien lopen.

Vaar zelf regelmatig in marsdiep en texelstroom ook met meer wind en vooral met zw en w wind en afgaand tij groot verschil met opkomend tij.Over het algemeen lange golven met vloed en steile korter achter elkaar met ebstroom.Ook breken met eb de golftoppen regelmatig je ziet het aankomen om de zoveel tijd.Je merkt ook bij de diepe plekken hogere golven komt denk ik ook door de stroomsnelheid.

Dus als het aan het wateroppervlak relatief 16 knopen waait dan maakt het niet uit of die situatie puur door de wind of door stroom met minder wind ontstaan is?
Zijn 'wind tegen stroom' golven dus niet stijler dan bij stilstaand water en iets meer wind!?

Yellow Boat schreef :
die had ik al gegeven \

verder zijn belangrijk:
- strijklengte of fetch: over welke afstand waait de wind al over water en kunnen zich golven opbouwen
- strijkduur: hoe lang waait die wind al. Maximale golven zijn er na de z.g. aanpassingstijd.
- de windsnelheid natuurlijk
- en de waterdiepte. Een golf is onder water 3 a 4 keer groter dan boven water. Het is a.h.w. een wiel dat door het water rijdt. Als de onderkant van het wiel de bodem raakt gaat boven water de golf eerst steiler worden en dan breken (zie de branding).

één windkracht (van 3 naar 4, of 4 naar 5B) maakt sowieso een groot verschil qua golven. 5 kts zit er zo ongeveer tussen die windsnelheden.
Stroom met wind of stroom tegen wind is 2 maal 3 = 6 kts, dus een ruime windkracht verschil.

De wind vlak boven water waait zoals gezegd veel minder hard dan de 'officiele' wind op 10 meter hoog. Daar beneden is de invloed van stromend water dus relatief groter dan je denkt bij de opgegeven windsnelheid.

Ook leuk: golfhoogte op IJsselmeer en Noordzee (door wind, dus niet door van ver weg binnenlopende deining) is even hoog. De golflengte op het IJsselmeer is korter (door de geringe diepte). Daardoor lijken de golven hoger. Zijn ze niet, wel steiler. Dit verschil merk je zelfs tussen Markermeer (platte bodem, 3 a 4 m diep) en IJsselmeer (diepe geulen van 7 meter, oude zandplaten van 1 a 2 meter)

OK bedankt, leerzaam!

Conclusie is dan dat 'wind-tegen-stroom' golven niet stijler zijn dan 'normale' golven bij hardere wind in datzelfde gebied.

Nee, dat is een onjuiste conclusie.
Door stroom tegen wind neemt de golflengte af en instaat een steilere zee of zelfs brekend
Door stroom in dezelfde richting als de wind(golven) neemt de golflengte toe en wordt de zee vlakker

Dit is totaal niet te vergelijken met het effect van een paar knopen wind meer of minder, omdat daarmee de steilheid niet zo snel verandert om het hele effect te verklaren (behalve wanneer diepte en bodemprofiel ook een rol gaan spelen)

Kijk eens op weather.mailasail.com/Franks-W...Waves-And-Swell-Form

Hier worden de beginselen van golf-factoren redelijk helder uiteen gezet

holrobert schreef :
interessant! maar een echte uitleg van zijn stelling over stroom en wind zie ik niet.
De stelling is (voor wie het niet leest):
"golven (wave trains) die tegen de stroom in gaan (windgolven) zijn steiler dan golven (windgolven) die met de wind mee gaan omdat de golflengte kleiner wordt door de tegenstroom"

Dat ze steiler worden wisten we al, maar ik mis de verklaring....
Waterdeeltjes die samen een verticaal rondje draaien waarvan wij een stukje zien als een golf, die hebben geen flauw benul ervan of ze in een stroming meebewegen, en welke kant dan wel op.
Wel zullen de stukjes van het verticale rondje die boven water uitsteken een verschil merken: meer of minder wind.

iemand een verklaring (ipv een stelling)?

Als je vanuit de waterdeeltjes kijkt zien die slechts buurdeeltjes en wind. Dus dan moet het toch een ondiep-water effect zijn volgens mij, of zijn er andere effecten denkbaar!?

Maxi schreef :
Een kleine aanvulling. Wanneer de spuisluizen in het Haringvliet open staan, kan er zeker wel enige getijdewerking zijn. Wanneer de wind ook nog eens mooi over de volle lengte kan doorzetten, kan dat knap lastige golven opleveren.

Nachtvlinder schreef :
Bij stroom tegen wind zijnde golven wel korter en hoger.
"Bokkig" of stoepranden, lijkt een beetje op ijsselmeer met 6+Bf

Nachtvlinder schreef : Niemand kan ontkennen dat vragen op ons forum niet tot in het kleinste detail worden beantwoord!

Ben weer een stuk wijzer,thnx!

Baasklusje schreef :
Ik zal het eens aan mijn professor Ocean Waves voorleggen. Die zou dat toch moeten weten

Ik heb nog wat zitten lezen op internationale fora waar ook zeilers met een stromingleer achtergrond schrijven, maar ook daar wordt het fenomeen lastig begrepen, zie bijvoorbeeld hier voor een discussie die na véél pagina's toch ergens lijkt te komen.

Kort samengevat in mijn woorden en zonder formules:

-Het relatieve windsnelheidseffect (baasklusje) is erg klein

-Het is een instationair geheel over een stromingsgebied bezien (estuaries waar wij mee te maken hebben): wave-treinen die bovenwinds worden aangemaakt (door wind) in een gebied waar het minder hard stroomt hebben een bepaalde golflengte, snelheid en dus hoogte. Deze veranderen, naarmate ze een grotere afstand afleggen in een deining met veel grotere lengte, zelfde snelheid en dus kleinere hoogte. Wanneer deze deining aankomt in een gebied waar het sneller stroomt, dan wordt de golfsnelheid afgeremd (botsen tegen stroming aan), waardoor golflengte kleiner wordt en hoogte groter (stijler dus).

-Ander, niet goed begrepen effect kan een grondeffect zijn: doordat het water naar de bodem toe minder hard stroomt, worden de golven dieper onderwater steeds meer afgeremd waardoor ze stijler worden en veel eerder breken dan verwacht op basis van de relatieve windsnelheid. Extreme voorbeelden hiervan zijn de "eddies", "overfalls" rondom bv de Kanaaleilanden, kapen enzo.

Het "relatieve windsnelheidseffect" zoals hier eerder verondersteld werd treedt geïsoleerd op als het een zeer diep en breed gebied zou betreffen waarbij het in het totale (zeer grote) fetch-gebied even hard stroomt en waait. Maar juist dan is er meestal sprake van geen of erg kleine stroming (vgl getijdenstroom op de oceanen)!

We mogen de stromingsgebieden waar wij ervaring hebben dus niet beschouwen als een bak water die tegen de wind in verplaatst wordt...

Ik heb vanavond ook nog wat zitten broeden en zoeken op het Internet. Voor mijn gevoel kom ik tot het volgende idee,

Water met een bepaalde snelheid heeft een bepaalde kinetische energie net als lucht, maar omdat water een hogere soortelijke massa (1000x) heeft dan lucht zal deze kinetische energie van water dus ook hoger zijn dan lucht.

edit: Aangezien er geen energie verloren gaat, wordt deze omgezet in steilere en kortere golven.

Ik ga daarbij even voorbij ga aan de mogelijke verschillen veroorzaakt door vloeistof en gas.

Zeilzin schreef :
Maar wat heeft dat dan met stroming te maken? Kinetische energie gerelateerd aan snelheid bodem? Waarom niet de stroomsnelheid als referentie nemen? Dan ga je weer uit van stilstaand water en een beetje meer wind. Dit wordt niet gedaan dus mag blijkbaar niet! Is er dan toch invloed van de bodem? Worden de golven exponentieel hoger als er surface waves ontwikkelen? Ik begrijp je gevoel hoor, maar dit kan m.i. niet het hele verhaal zijn.

Leuke materie!

Nachtvlinder schreef :
De diepte heeft niet direct, maar indirect invloed.
Als de diepte groter wordt, stroomt het harder. Aan de randen van de geul, waar het minder stroomt, zijn de golven iets lagen (beetje maar)

Even kort door de bocht: water bij 3 knopen stroom tegen wind heeft meer kinetische energie dan 3 knopen wind bij stilstaand water. Dit zou de steilere en kortere golfslag (= meer bewegingsenergie) van stroom tegen wind kunnen verklaren.