Tilbake til søkeresultatene

PETROMAKS2-Stort program petroleum

ENTrainment of oil In bREaking waves

Alternativ tittel: Nedblanding av olje i brytende bølger

Tildelt: kr 12,0 mill.

I prosjektet ENTIRE vil SINTEF Ocean, Meteorologisk Institutt, NTNU, Imperial College (Storbritannia) og NOAA (USA) samarbeide for å studere effekten av vind og bølger på olje som er sølt på havet. Å forstå effekten av vind og bølger på spredning og transport av olje på havoverflaten er essensielt for å kunne forutse skjebnen til olje som slippes ut i miljøet. Hvis det er grov sjø med mange brytende bølger vil oljen bli brutt opp i små dråper, og mengden olje på overflaten blir drastisk redusert sammenlignet med om det hadde vært rolige forhold. Hovedmålet med prosjektet vårt er å studere mekanismene som er involvert når olje som flyter på havet brytes opp av bølger og blandes ned i vannet. Vertikal blanding av olje styrer hvor mye olje som blir liggende på overflaten og har mye å si for horisontal transport av olje på havet. Vi planlegger eksperimenter i felt og i lab, vi vil utvikle nye metoder for numeriske modeller. Små-skala labforsøk vil bli utført i en bølgerenne hos SINTEF Ocean. Vi vil måle dråpestørrelser, energi og turbulens fra brytende bølger, og estimere mengden av olje som blir blandet ned i vannet. Feltforsøk vil bli gjennomført i samarbeid med de årlige olje på vann-øvelsene som organiseres av NOFO, og målet er å samle inn de samme data som i labforsøkene. Feltforsøk er en viktig del av prosjektet, da kvantitative data fra feltforsøk med olje er sjeldne, og gir innsikt i situasjoner som er vanskelige å gjenskape i lab. Den nye kunnskapen fra lab og felt vil bidra til utviklingen av OSCAR (SINTEF) og OpenDrift (MET), for å forbedre modellering av oppførselen til olje på og nær havoverflaten. OSCAR og OpenDrift er to modeller som brukes innen planlegging og analyse av oljesøl til havs. Modellene brukes av industri, konsulenter, forskere og myndigheter, både i Norge og internasjonalt. Resultater fra prosjektet vil også bli formidlet til relevante aktører, for eksempel gjennom Beredskapsforum, som organiseres årlig av myndigheter og indistri.

When oil is spilled at sea, the entrainment of oil droplets by breaking waves is a process which to a large extent influences the short- and long-term transport and fate of the oil. The dynamic nature and intermittency of the sea surface makes modeling and studying the entrainment process a challenging task. The project will study the details of the entrainment process on small spatial scales and short time scales, through a novel combination of experimental work and high-resolution small-scale modelling. The goal is to understand the importance of the episodic nature of wave entrainment, and improve the predictability of entrainment rate, intrusion depth and droplet size distributions. Oil spill models need to describe the spatial and temporal distribution of droplets in the near-surface waters to correctly predict the transport and separation of oil into different environmental compartments. Additionally, fate processes affecting the oil, such as dissolution, photo-oxidation, evaporation and biodegradation are all dependent on the droplet size distribution and its evolution. Accurate transport and fate modelling is crucial for several applications, including response operations, contingency planning and environmental risk assessment. The ambition of the project is to first establish models and experimental tools for studying the small scale. Next, we will derive parameterisations that can be used in large-scale applied oil spill models, based on our experimental work and on existing field data and models for waves. We will then attempt to bridge the gap between the lab and the field scale, through applying our small scale models together with novel 3D simulations of realistic breaking waves. Finally, we will undertake to confirm our model predictions by measuring droplet size distributions under breaking waves in the field, during the annual oil on water exercises conducted in Norway.

Budsjettformål:

PETROMAKS2-Stort program petroleum