Araştırmada FleetMon: Düşük Frekanslı Gemi Dalgalanmasının Gücünü Belirlemek için AIS Verilerinin Kullanılması

FleetMon şu anda Atlanta, Georgia'daki Georgia Teknoloji Enstitüsü 'nden ("Georgia Tech") Dr. Alexandra Muscalus'un araştırma projesini desteklemektedir. Düşük frekanslı gemi dümen suyunun uzak alandaki kıyı şeridi üzerindeki etkisini araştırmak için FleetMon'dan alınan AIS verilerini kullanıyor.

Dr. Alexandra Muscalus, Georgia Tech'teki Okyanus Bilimi ve Mühendisliği programında doktorasını tamamladı ve kıyı mühendisliği araştırmalarında kariyer yapmayı planlıyor. Muscalus'un hedefleri, düşük frekanslı gemi dümen suyunun nakliye kanalından nereye yayıldığını, kanaldan ne kadar uzakta hidrodinamik imzasının tespit edilebileceğini ve uzak alandaki kıyı şeritlerine ne kadar güç kattığını belirlemekti. Düşük frekanslı gemi dümen suyunun önemli olduğunu, çünkü erozyona neden olabileceğini, kamu güvenliği açısından tehlike oluşturabileceğini, kıyı yapılarına zarar verebileceğini ve hidrodinamiğe duyarlı kıyı ekosistemlerini etkileyebileceğini söylüyor.

Proje Özeti

Bu proje, düşük frekanslı gemi dümen suyunun bir nakliye kanalından bağlantılı ikincil gelgit su yollarından oluşan bir "uzak alan" sistemine yayılmasını izlemektedir. Basınç ve hız sensörleri hem ana nakliye kanalına hem de uzak alan ağına yerleştirilir ve AIS verileri, nakliye kanalı trafiği için yüksek çözünürlüklü gemi izleri oluşturmak üzere birden fazla kaynaktan birleştirilir. İzler, büyük gemilerin birden fazla kaynak noktasının üzerinden geçtiği kesin zamanları veya uyanıklığın uzak alana yayılmasına izin verebilecek nakliye kanalındaki kırılmaları belirlemek için kullanılır. Doğrusal uzun dalga teorisi daha sonra ağ boyunca çeşitli yollar boyunca yayılan dalgaların ne zaman uzak alan cihaz sahalarına ulaşmasının beklendiğini tahmin etmek için uygulanır. Bu tahminler ölçülen zaman serileriyle karşılaştırılarak hangi kaynak noktalarının ve yolların uyartı yaydığı teyit edilir. Çalışma, dümenin incelenen tüm kaynak noktalarında kanalın dışına yayıldığını ve nakliye kanalından en az 11 km uzağa gidebildiğini ortaya koymaktadır.

Proje Arka Planı

Düşük frekanslı gemi dümeni, bazen "birincil dümen" veya "çekilme ve dalgalanma" olarak da adlandırılır, nakliye kanallarının yakınındaki kıyı şeritlerinde üretilen 1-3 dakikalık mini tsunami benzeri bir dümen etkisidir. Doktora çalışmamdan önceki bir çalışmada, düşük frekanslı gemi dümen suyunun Georgia Savannah Nehri'ndeki nakliye kanalı boyunca hızla aşınan bir kıyı şeridinin yakınındaki baskın hidrodinamik güç kaynağı olduğu bulunmuştur. Bu çalışma aynı zamanda gemi dümen suyunun, nakliye kanalına bakan bir adanın arka tarafında baskın güç kaynağı olduğunu ve dümen suyu etkilerinin nakliye kanalı kıyı şeridinin ötesine uzandığını ima ettiğini belirtmiştir. Dümen suyuyla ilişkili gücün göreceli önemi göz önüne alındığında, nakliye kanalının dışında yayılan düşük frekanslı gemi dümen suyunun kaynaklarını ve kapsamlarını araştırmak için bir takip çalışması tasarlanmıştır.

Hangi FleetMon'dan Aldığınız Veriler?

Saha ölçümlerini topladığım süre boyunca geminin konumunu, zamanını, hızını, boyutlarını ve kimlik numaralarını aldım. Sağlanan verileri diğer AIS kaynaklarıyla birleştirerek çok yüksek çözünürlüklü gemi izleri elde ettim. Bu sayede her bir geminin her bir "kaynak noktası" üzerinden ne zaman geçtiğini tam olarak belirleyebildim ki bu da esasen o kaynaktan yayılma sürecinin başlangıç zamanıdır. Doğru başlangıç zamanlarının elde edilmesi, uzak alan suyolu ağı boyunca dümen yayılımının başarılı bir şekilde izlenmesi ve uzak alan hidrodinamiğinin nakliye kanalındaki gemi trafiğiyle ilişkilendirilmesi için kritik öneme sahipti.

Hangi Zorluklar Yaşandı?

Başlangıçta sadece bir kaynak noktası bekliyorduk: uzak alan su yolu ağının hemen bitişiğindeki kanalda bir kırılma. Ancak saha ölçümlerimiz, uyanıklığın uzak alana, her ikisi de ağın ana girişinden nehrin birkaç kilometre yukarısında/aşağısında bulunan iki ek kaynak noktasından da ulaştığını gösterdi. Ayrıca, uzak alan birbirine bağlı su yolları ağından oluştuğu için, her kaynaktan birden fazla olası yayılma yolu vardı. Bu durum, belirli bir geminin dümen suyunun uzak alan enstrümantasyonuna ne zaman ulaşacağını tahmin etme sürecine karmaşıklık katmıştır. İncelediğimiz ağ için, her gemi geçişi uzak alanda dört adede kadar dümen seti üretebilir.

Sonuç Nedir?

Düşük frekanslı gemi dümeni, nakliye kanalındaki kırılmalardan kolayca dışarıya ve uzak alan su yolu ağına yayılmıştır. Çalışmanın uzamsal kapsamı olan en az 11 km'ye kadar hareket edebilir ve kıyı şeridindeki uzak alan gücü gelgit akıntılarınınkine benzerdir.

Yayın, ABD Ticaret Bakanlığı, Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi, Ulusal Deniz Hibe Ofisi tarafından Georgia Deniz Hibe Koleji Programı'na verilen Kurumsal Hibe (NA18OAR4170084) ile kısmen desteklenmiştir. Bu materyalde ifade edilen tüm görüşler, fikirler, bulgular, sonuçlar ve tavsiyeler yazar(lar)a aittir ve Georgia Sea Grant College Programı veya Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nin görüşlerini yansıtmak zorunda değildir.

Araştırma ve Geliştirme FleetMon

FleetMon olarak sadece dünyanın ilk gemi veri tabanını oluşturmakla kalmadık, aynı zamanda araştırma ve geliştirme konusunda da çok tutkuluyuz. Bilim insanlarını, enstitüleri ve üniversiteleri güçlü ve özelleştirilmiş API çözümlerimizi kullanmaya ve tarihsel gemi pozisyonu veritabanımıza erişim sağlamaya teşvik ediyoruz.

AIS verilerinin sağlanması dünyanın dört bir yanındaki araştırma projeleri için son derece önemlidir. Alexandra'nın araştırmaları hakkında sizi bilgilendirmeye devam edeceğiz.