The “twin” storm surges during 21^st–24^th December, 1954. A case of resonance

Summary

The actual sea level disturbances at Hoek van Holland during the two storms of 21^st–24^th December, 1954 are compared to disturbance heights that are computed on the assumption that the sea level disturbances at any place behave like the deviations of a damped harmonic oscillator from its equilibrium position. From this comparison the parameters of the model and, hence, the eigen-period and the resonance period of oscillation have been computed.

Moreover, it is shown that in the present case, we can speak of resonance and, finally, that an assumed third storm of the same force and occurring after the same time interval would have given about the same maximum disturbance height.

Zusammenfassung

Die beobachteten Erhöhungen des Meeresspiegels in Hoek van Holland während zweier Stürme vom 21. bis 24. Dezember 1954 wurden mit Erhöhungen verglichen, die auf Grund der Voraussetzung berechnet wurden, daß die Wasserstandserhöhungen an einem beliebigen Ort sich wie die Ausschläge eines gedämpften harmonischen Oszillators verhalten. Aus diesem Vergleich ergeben sich Werte für die Parameter dieses mathematischen Modells, aus denen sich dann die Eigenschwingungsdauer und die Resonanzschwingungsdauer berechnen lassen.

Außerdem ergibt sich, daß man es hier mit einem Fall von Resonanz zu tun hat.

Schließlich wird gezeigt, daß ein hypothetischer, nach gleichem Zeitintervall folgender dritter Sturm derselben Stärke schon keine wesentlich größeren Erhöhungen mehr hervorgerufen haben würde.

Résumé

On compare les élévations actuelles du niveau de la mer observées à Hoek van Holland pendant les deux tempêtes du 21 au 24 décembre 1954 avec des élévations calculées en supposant que l'élévation à une place quelconque peut être «expliquée» à l'aide du modèle mathématique d'un oscillateur harmonique amorti. On déduit de cette comparaison les paramètres du modèle et, conséquemment, la période propre et la période de résonance.

En outre, on montre que dans le cas considéré il s'agit d'une résonance et, enfin, qu'une troisième tempête hypothétique de la même force qui se serait produite après un même interval de temps aurait causé environ la même élévation maximale.