A tengeri hajókat fenyegető veszélyes hullámok megfejtése

Amerikai tudósok megfejtették a vad hullámok rejtélyét – ezek a hirtelen, erőszakos hullámok veszélyeztethetik a hajókat és a tengeri építményeket.

Az egyesült államokbeli Georgia Institute of Technology tudósai a vadhullámokat tanulmányozva felfedezték, hogy azok természetes módon keletkeznek, amikor a hullámok követik és felerősítik egymást. Az Északi-tengerről származó adatok felhasználásával arra a következtetésre jutottak, hogy a vadhullámok nem furcsa erőkből keletkeznek, és egy olyan modellt fejlesztenek, amely képes megjósolni ennek a veszélyes hullámnak a jövőjét. Fotó: Shutterstock

1995 újév napján egy óriási, 24,4 méter magas váratlan hullám csapódott a Draupner olajfúró platformnak az Északi-tengeren. A hatalmas víztömeg acélkorlátokat döntött le, és nehéz berendezéseket dobott a fedélzetre. Ez volt az első alkalom, hogy a kutatók megmérték egy váratlan hullám magasságát a nyílt tengeren. Fotó: SciTechDaily.com.

„Ez megerősíti azt, amit a tengerészek évszázadok óta leírnak. Mindig olyan hullámokról beszéltek, amelyek hirtelen jelentek meg és nagyon nagyok. De sokáig azt hittük, hogy ez csak egy mítosz” – mondta Francesco Fedele, a Georgia Institute of Technology építő- és környezetmérnöki tudományok docense. Fotó: Alessandro Toffoli professzor.

Fedele docens egy nemzetközi kutatócsoportot vezetett, amely a kóbor hullámok eredetét vizsgálta. A kutatók 27 500, az Északi-tengeren 18 év alatt gyűjtött kóbor hullámról szóló adatsort elemeztek – ez a maga nemében a legátfogóbb adatkészlet. Fotó: REB Images/Tetra Images/Getty Images.

Minden feljegyzés 30 percen keresztül részletezte a nemtörődöm hullámok aktivitását, beleértve a magasságot, a frekvenciát és az irányt. A csapat következtetései megkérdőjelezik azt a régóta fennálló feltételezést, hogy a nemtörődöm hullámok keletkezésének mechanizmusa egy „modulációs instabilitásnak” nevezett jelenség. Fotó: A NOAA „Delaware II” űrhajójának személyzete, Flickr // CC BY 2.0.

A „moduláris instabilitás” egy olyan folyamat, amelyben a hullámok időzítésének és távolságának apró változásai az energia egyetlen hullámban való koncentrálódását okozzák. Ahelyett, hogy egyenletesen oszlana el, a hullámmintázat megváltozik, aminek következtében az egyik hullám hirtelen sokkal nagyobb lesz, mint a többi. Fotó: Guy Edwardes/naturepl.com.

Fedele docens rámutat, hogy a modulációs instabilitás „főleg akkor igaz, ha a hullámok olyan csatornákba korlátozódnak, amelyek miatt az energia csak egy irányba áramlik. A nyílt tengeren azonban az energia sok irányba terjedhet.” Fotó: Alexander Izmaylov/iStock/Getty Images Plus.

Amikor Fedele docens és kollégái az Északi-tengerről származó adatokat elemezték, nem találtak bizonyítékot a kóbor hullámok modulált instabilitására. Ehelyett azt fedezték fel, hogy a legnagyobb hullámok két egyszerűbb hatás termékei. Fotó: Ryan Janssens/Shutterstock | The Daily Galaxy --Great Discoveries Channel.

Az első hatás, az úgynevezett transzlációs konvergencia, akkor következik be, amikor a különböző sebességgel és irányokkal haladó hullámok ugyanabban az időben és helyen helyezkednek el. Összetapadnak, és egy a normálisnál sokkal magasabb hullámkoronát hoznak létre. A második hatás, az úgynevezett kvadratikus kényszer nem-eltolódása, természetes módon megnyújtja a hullám alakját, így a koronája 15-20%-kal magasabb lesz. Fotó: passporthealthusa.

Fedele docens elmagyarázta, hogy amikor a két hatás együttesen jelentkezik, egy hullám sokkal nagyobb. Ennek a felfedezésnek számos következménye van a hajókra és a tengeri építményekre jelentett veszélyt előrejelzésére szolgáló modellek fejlesztése szempontjából. A jövőben a tudósok képesek lesznek megjósolni, hogy mikor és hol valószínűsíthető a fertőzött hullámok lecsapása, és megoldásokat találni a kezelésükre. Fotó: SciTechDaily.com

Olvasóinkat szeretettel várjuk a videó megtekintésére: A tudósok sikere mögött. Forrás: VTV24.

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