Dešifrování nebezpečných zbloudilých vln, které ohrožují lodě na moři

Američtí vědci rozluštili záhadu zrádných vln – prudkých, náhlých vln, které mohou ohrozit lodě a pobřežní stavby.

Tým vědců z Technologického institutu v Georgii v USA studoval tzv. „rogue waves“ (zbloudilé vlny) a zjistil, že vznikají přirozeně, když vlny na sebe navazují a vzájemně se zesilují. Použili data ze Severního moře k závěru, že „rogue waves“ (zbloudilé vlny) nevznikají v důsledku podivných sil, a vyvíjejí model, který dokáže tuto nebezpečnou vlnu předpovědět v budoucnu. Foto: Shutterstock.

Na Nový rok 1995 narazila na ropnou plošinu Draupner v Severním moři obrovská 24,4 m vysoká vlna. Masivní vodní stěna zřítila ocelové zábradlí a na palubu vyhodila těžkou techniku. Bylo to poprvé, co vědci změřili výšku vlny u moře. Foto: SciTechDaily.com.

„To potvrzuje to, co námořníci popisují po staletí. Vždycky mluvili o vlnách, které se objevovaly náhle a byly velmi velké. Ale dlouho jsme si mysleli, že je to jen mýtus,“ řekl Francesco Fedele, docent stavebního a environmentálního inženýrství na Technologickém institutu v Georgii. Foto: profesor Alessandro Toffoli.

Docent Fedele vedl mezinárodní tým, který zkoumal původ zbloudilých vln. Analyzovali 27 500 záznamů o zbloudilých vlnách shromážděných za 18 let v Severním moři – nejkomplexnější soubor dat svého druhu. Foto: REB Images/Tetra Images/Getty Images.

Každý záznam podrobně popisoval aktivitu nežádoucích vln po dobu 30 minut, včetně výšky, frekvence a směru. Závěry týmu zpochybňují dlouhodobý předpoklad, že mechanismem generování nežádoucích vln je jev zvaný „modulační nestabilita“. Foto: Personál lodi NOAA „Delaware II“, Flickr // CC BY 2.0.

„Modulární nestabilita“ je proces, kdy malé změny v načasování a rozestupu vln způsobují koncentraci energie v jedné vlně. Místo rovnoměrného rozložení se vlnový vzorec mění, což způsobuje, že jedna vlna se náhle stane mnohem větší než ostatní. Foto: Guy Edwardes/naturepl.com.

Docent Fedele zdůrazňuje, že modulační nestabilita „se vyskytuje hlavně tehdy, když jsou vlny uzavřeny v kanálech, které způsobují tok energie pouze jedním směrem. Na otevřeném moři se však energie může šířit mnoha směry.“ Foto: Alexander Izmaylov/iStock/Getty Images Plus.

Když docent Fedele a jeho kolegové analyzovali data ze Severního moře, nenašli žádné důkazy o modulované nestabilitě v tzv. „rugue waves“ (zbloudilých vlnách). Místo toho zjistili, že největší vlny se zdají být výsledkem dvou jednodušších efektů. Foto: Ryan Janssens/Shutterstock | The Daily Galaxy --Great Discoveries Channel.

První efekt, nazývaný translační konvergence, nastává, když se vlny šířící se různými rychlostmi a směry náhodou srovnají ve stejnou dobu a na stejném místě. Skládají se a vytvářejí vrchol vlny, který je mnohem vyšší než obvykle. Druhý efekt, nazývaný kvadratická netranslace v důsledku omezení, přirozeně natahuje tvar vlny, takže vrchol je o 15–20 % vyšší. Foto: passporthealthusa.

Docent Fedele vysvětlil, že když se oba jevy vyskytnou společně, vlna je mnohem větší. Tento objev má mnoho důsledků pro vývoj modelů, které by mohly předpovědět hrozbu nežádoucích vln pro lodě a pobřežní stavby. V budoucnu budou vědci schopni předpovědět, kdy a kde nežádoucí vlny pravděpodobně udeří, a mít řešení, jak se s nimi vypořádat. Foto: SciTechDaily.com.

Čtenáři jsou zváni ke shlédnutí videa : Za úspěchem vědců. Zdroj: VTV24.

Zdroj: https://khoahocdoisong.vn/giai-ma-song-doc-nguy-hiem-de-doa-tau-thuyen-ngoai-khoi-post2149053777.html