Αποκωδικοποίηση επικίνδυνων, αδέσποτων κυμάτων που απειλούν πλοία ανοιχτής θάλασσας

Αμερικανοί επιστήμονες αποκωδικοποίησαν το μυστήριο των ακανόνιστων κυμάτων - βίαιων, ξαφνικών κυμάτων που μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο πλοία και υπεράκτιες κατασκευές.

Μια ομάδα επιστημόνων από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Τζόρτζια, ΗΠΑ, μελέτησε τα αδέσποτα κύματα και ανακάλυψε ότι σχηματίζονται φυσικά όταν τα κύματα διαδέχονται το ένα το άλλο και ενισχύονται το ένα το άλλο. Χρησιμοποίησαν δεδομένα από τη Βόρεια Θάλασσα για να καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι τα αδέσποτα κύματα δεν προκύπτουν από παράξενες δυνάμεις και αναπτύσσουν ένα μοντέλο που μπορεί να προβλέψει αυτό το επικίνδυνο κύμα στο μέλλον. Φωτογραφία: Shutterstock.

Την Πρωτοχρονιά του 1995, ένα γιγάντιο κύμα ύψους 24,4 μέτρων έπεσε πάνω στην πλατφόρμα πετρελαίου Draupner στη Βόρεια Θάλασσα. Το τεράστιο τείχος νερού κατέρρευσε τα χαλύβδινα κιγκλιδώματα και εκτόξευσε βαρύ εξοπλισμό στο κατάστρωμα. Ήταν η πρώτη φορά που οι ερευνητές μέτρησαν το ύψος ενός κύματος στην ανοιχτή θάλασσα. Φωτογραφία: SciTechDaily.com.

«Αυτό επιβεβαιώνει αυτό που οι ναυτικοί περιγράφουν εδώ και αιώνες. Πάντα μιλούσαν για κύματα που εμφανίζονταν ξαφνικά και ήταν πολύ μεγάλα. Αλλά για πολύ καιρό, πιστεύαμε ότι ήταν απλώς ένας μύθος», δήλωσε ο Francesco Fedele, αναπληρωτής καθηγητής πολιτικής και περιβαλλοντικής μηχανικής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Τζόρτζια. Φωτογραφία: Καθηγητής Alessandro Toffoli.

Ο αναπληρωτής καθηγητής Φεντέλε ηγήθηκε μιας διεθνούς ομάδας για να διερευνήσει την προέλευση των αδέσποτων κυμάτων. Ανέλυσαν 27.500 αρχεία αδέσποτων κυμάτων που συλλέχθηκαν σε διάστημα 18 ετών στη Βόρεια Θάλασσα – το πιο ολοκληρωμένο σύνολο δεδομένων του είδους του. Φωτογραφία: REB Images/Tetra Images/Getty Images.

Κάθε καταγραφή περιέγραφε λεπτομερώς τη δραστηριότητα των αδέσποτων κυμάτων για 30 λεπτά, συμπεριλαμβανομένου του ύψους, της συχνότητας και της κατεύθυνσης. Τα συμπεράσματα της ομάδας αμφισβητούν την μακροχρόνια υπόθεση ότι ο μηχανισμός για τη δημιουργία αδέσποτων κυμάτων είναι ένα φαινόμενο που ονομάζεται «αστάθεια διαμόρφωσης». Φωτογραφία: Προσωπικό του πλοίου της NOAA «Delaware II», Flickr // CC BY 2.0.

Η «αστάθεια των αρθρώσεων» είναι μια διαδικασία όπου μικρές αλλαγές στον χρονισμό και την απόσταση των κυμάτων προκαλούν τη συγκέντρωση της ενέργειας σε ένα μόνο κύμα. Αντί να κατανέμεται ομοιόμορφα, το μοτίβο των κυμάτων αλλάζει, με αποτέλεσμα ένα κύμα να γίνει ξαφνικά πολύ μεγαλύτερο από τα άλλα. Φωτογραφία: Guy Edwardes/naturepl.com.

Ο αναπληρωτής καθηγητής Fedele επισημαίνει ότι η αστάθεια διαμόρφωσης «είναι κυρίως αληθής όταν τα κύματα περιορίζονται σε κανάλια που προκαλούν τη ροή ενέργειας προς μία μόνο κατεύθυνση. Ωστόσο, στην ανοιχτή θάλασσα, η ενέργεια μπορεί να εξαπλωθεί προς πολλές κατευθύνσεις». Φωτογραφία: Alexander Izmaylov/iStock/Getty Images Plus.

Όταν ο Αναπληρωτής Καθηγητής Fedele και οι συνεργάτες του ανέλυσαν δεδομένα από τη Βόρεια Θάλασσα, δεν βρήκαν στοιχεία διαμορφωμένης αστάθειας σε αδέσποτα κύματα. Αντίθετα, ανακάλυψαν ότι τα μεγαλύτερα κύματα φαινόταν να είναι προϊόν δύο απλούστερων φαινομένων. Φωτογραφία: Ryan Janssens/Shutterstock | The Daily Galaxy --Great Discoveries Channel.

Το πρώτο φαινόμενο, που ονομάζεται μεταφραστική σύγκλιση, συμβαίνει όταν κύματα που ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες και κατευθύνσεις τυχαίνει να ευθυγραμμίζονται στον ίδιο χρόνο και τόπο. Στοιβάζονται, δημιουργώντας μια κορυφή κύματος που είναι πολύ υψηλότερη από το κανονικό. Το δεύτερο φαινόμενο, που ονομάζεται μη μεταφραστική σύγκλιση τετραγωνικού περιορισμού, τεντώνει φυσικά το σχήμα του κύματος, καθιστώντας την κορυφή 15-20% υψηλότερη. Φωτογραφία: passporthealthusa.

Ο αναπληρωτής καθηγητής Φεντέλε εξήγησε ότι όταν τα δύο φαινόμενα συμβαίνουν μαζί, ένα κύμα είναι πολύ μεγαλύτερο. Αυτή η ανακάλυψη έχει πολλές επιπτώσεις στην ανάπτυξη μοντέλων για την πρόβλεψη της απειλής των αδέσποτων κυμάτων σε πλοία και υπεράκτιες κατασκευές. Στο μέλλον, οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να προβλέψουν πότε και πού είναι πιθανό να χτυπήσουν τα αδέσποτα κύματα και να έχουν λύσεις για την αντιμετώπισή τους. Φωτογραφία: SciTechDaily.com.

Οι αναγνώστες καλούνται να παρακολουθήσουν το βίντεο : Πίσω από την επιτυχία των επιστημόνων. Πηγή: VTV24.

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