Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Berømt freak-bølge genskabt i laboratoriespejle Hokusais Great Wave

Et team af forskere baseret på universiteterne i Oxford og Edinburgh har for første gang genskabt den berømte Draupner-freak-bølge målt i Nordsøen i 1995.

Draupner-bølgen var en af ​​de første bekræftede observationer af en freak-bølge i havet; den blev observeret den 1. januar 1995 i Nordsøen ved målinger foretaget på Draupner Oil Platform. Freak-bølger er uventet store i forhold til omgivende bølger. De er svære at forudsige, dukker ofte pludselig op uden varsel, og tilskrives almindeligvis som sandsynlige årsager til maritime katastrofer som forlis af store skibe.

Holdet af forskere satte sig for at reproducere Draupner-bølgen under laboratorieforhold for at forstå, hvordan denne freak-bølge blev dannet i havet. De opnåede med succes denne rekonstruktion ved at skabe bølgen ved at bruge to mindre bølgegrupper og variere krydsningsvinklen - den vinkel, som de to grupper bevæger sig i.

Dr. Mark McAllister ved University of Oxford's Department of Engineering Science sagde:"Målingen af ​​Draupner-bølgen i 1995 var en skelsættende observation, der startede mange års forskning i fysik af freak-bølger og skiftede deres status fra blot folklore til en troværdig virkelighed. -verdensfænomen. Ved at genskabe Draupner-bølgen i laboratoriet er vi rykket et skridt tættere på at forstå de potentielle mekanismer bag dette fænomen."

Det var krydsningsvinklen mellem de to mindre grupper, der viste sig at være afgørende for den vellykkede genopbygning. Forskerne fandt ud af, at det kun var muligt at gengive freak-bølgen, når krydsningsvinklen mellem de to grupper var cirka 120 grader.

Når bølgerne ikke krydser, bølgebrud begrænser den højde, en bølge kan opnå. Imidlertid, når bølger krydser i store vinkler, bølgebrudsadfærd ændrer sig og begrænser ikke længere den højde, en bølge kan opnå på samme måde.

Professor Ton van den Bremer ved University of Oxford sagde:"Ikke kun kaster denne laboratorieobservation lys over, hvordan den berømte Draupner-bølge kan være opstået, det fremhæver også arten og betydningen af ​​bølgebrud under krydsende havforhold. Sidstnævnte af disse to resultater har brede implikationer, illustrerer tidligere uobserverede bølgebrudsadfærd, som adskiller sig væsentligt fra den nuværende state-of-the-art forståelse af havbølgebrud."

Til forskernes forbløffelse, bølgen, de skabte, lignede en uhyggelig lighed med "The Great Wave off Kanagawa" – også kendt som "The Great Wave" – et træbloktryk udgivet i begyndelsen af ​​1800-tallet af den japanske kunstner Katsushika Hokusai. Hokusais billede viser en enorm bølge, der truer tre fiskerbåde og tårne ​​over Fuji-bjerget, som dukker op i baggrunden. Hokusai's bølge menes at afbilde en freak, eller 'slyngel, " vinke.

Den laboratorieskabte freak-bølge har også stærke ligheder med fotografier af freak-bølger i havet.

Forskerne håber, at denne undersøgelse vil lægge grunden til at kunne forudsige disse potentielt katastrofale og enormt ødelæggende bølger, der pludselig opstår i havet uden varsel.

Eksperimenter blev udført i FloWave Ocean Energy Research-faciliteten ved University of Edinburgh.

Dr. Sam Draycott ved University of Edinburgh sagde:"FloWave Ocean Energy Research Facility er et cirkulært kombineret bølgestrømsbassin med bølgemagere monteret rundt om hele omkredsen. Denne unikke egenskab gør det muligt at generere bølger fra enhver retning, som har givet os mulighed for eksperimentelt at genskabe de komplekse retningsbestemte bølgeforhold, som vi mener er forbundet med Draupner-bølgebegivenheden."

Forskningen blev ledet af Dr. Mark McAllister og prof Ton van den Bremer ved University of Oxford, i samarbejde med Dr. Sam Draycott ved University of Edinburgh. Dette projekt bygger på arbejde tidligere udført ved University of Oxford af professorerne Thomas Adcock og Paul Taylor.