Studie: Turbulente oceaangolven kunnen brutaler worden

Vergeet de zachte golven die zich vormen op een zonnige dag op het strand. De oceaan is een angstaanjagende plek, die ongelooflijke kracht kan tonen. Nu onthult een nieuwe analyse van de fysica die golven regeert dat ze zelfs nog indrukwekkendere proporties kunnen aannemen dan eerder werd gedacht.

Het begrijpen van golven in de grootste waterlichamen ter wereld is even belangrijk als complex. Hoewel ze uitgebreid zijn bestudeerd, is het nog steeds niet helemaal duidelijk waarom golven breken zoals ze doen. Golven spelen echter een belangrijke rol bij de uitwisseling van gassen tussen lucht en water, wat belangrijke informatie is voor klimaatmodellering. Het vermogen om enorme schurkengolven te voorspellen is ook een integraal onderdeel van het veilige ontwerp van door de mens gemaakte maritieme constructies, zoals olie- en gasplatforms en windmolenparken. In feite is het van cruciaal belang om te weten hoe groot oceaangolven zijn, en de nieuwe studie suggereert dat deze abnormale golven volgens fysieke modellen tot vier keer zo hoog kunnen zijn als de hoogste golven ooit gemeten.

Om de golfdynamiek beter te begrijpen, heeft een groep ingenieurs van de Universiteit van Manchester en de Universiteit van Oxford een diepe duik genomen in de wereld van golven. Zoals blijkt uit hun daaropvolgende onderzoek, Hij studeertgepubliceerd in natuurHet blijkt dat we verkeerd over golven hebben nagedacht. Vaak werd gedacht dat watergolven tweedimensionaal waren en in één richting bewogen. Dit is niet helemaal nauwkeurig, en onder bepaalde specifieke parameters kunnen de golven in meerdere richtingen tegelijk bewegen, wat resulteert in gigantische samengestelde golven, aldus de ingenieurs.

Om dit te bereiken, hebben ingenieurs zich tot een unieke cirkelvormige golftank gewend valt Bij de FloWave Ocean Energy Research Facility, waar ze golven konden bestuderen die niet beperkt waren in hun richtingsbeweging. Met behulp van een speciaal ontworpen golfschaalset konden ze de golfstructuren bestuderen toen ze begonnen te breken. Hun onderzoek bouwde voort op een eerder onderzoek, waarbij dezelfde golftank werd gebruikt om de beruchte Draupner-golf van 1995 te simuleren. Die golf van 25,6 meter was de eerste bevestigde schurkengolf en was tweemaal zo groot als de gemiddelde golf in de Verenigde Staten. gebied waar het plaatsvond.

Toen ze de wateren begonnen te testen, simuleerden ze omstandigheden die zouden optreden bij een orkaan, waarbij plotselinge richtingsveranderingen bij sterke wind ervoor zouden kunnen zorgen dat golven elkaar kruisen. Hoe verder de convergerende golven uit elkaar liggen, hoe groter de gecombineerde golf wordt.

“We laten zien dat golven onder deze richtingsomstandigheden de normaal veronderstelde bovengrens kunnen overschrijden voordat ze breken”, zei Sam Draycott, hoofddocent aan de Universiteit van Manchester, die aan het onderzoek werkte, tijdens een persconferentie. stelling“In tegenstelling tot unidirectionele golven kunnen multidirectionele golven twee keer zo groot worden voordat ze breken.”

Het wordt steeds erger. Wetenschappers hebben ontdekt dat wanneer verschillende golven elkaar ontmoeten, ze kunnen blijven groeien, zelfs nadat ze zijn gebroken. Ze berekenden dat de golven theoretisch vier keer sneller zouden kunnen groeien dan eerder werd gedacht. Dus met de grootste schurkengolf ooit geregistreerd op 84 voet, en gezien het feit dat de golven vier keer steiler kunnen zijn, suggereert een beetje snelle wiskunde dat de grootste schurkengolven 336 voet (102 meter) zouden kunnen bereiken. Wauw. Voor alle duidelijkheid: dit is onze extrapolatie van de nieuwe bevindingen, en niet een expliciete bewering in het artikel.

“Zodra een conventionele golf breekt, vormt deze een witte kap en is er geen weg meer terug”, zegt Ton van den Bremer, een onderzoeker van de Technische Universiteit Delft in Nederland, die ook aan het onderzoek heeft gewerkt. “Maar als er een golf is met een grote directionele voortplantingspauze kan de groei doorgaan.”

Maar we moeten nog bepalen hoe deze resultaten in de echte wereld kunnen worden bereikt. In hun onderzoek gaven de ingenieurs toe dat ze geen rekening hielden met de manier waarop factoren zoals de waterdiepte de hoogte van golven konden beïnvloeden. Ze merkten ook dat oceaangolven willekeurig waren, terwijl hun experimenten streng gecontroleerd werden.

Maar ergens daarbuiten, op een stormachtige dag op zee, zou de natuurkunde die in het laboratorium wordt uitgevoerd, een enorme schurkengolf kunnen veroorzaken. Met deze kennis nu in gedachten, probeer te genieten van uw volgende dag op het strand.