Forskere tager højhastighedsvideo af bølger for bedre at forstå havsprøjt

Bølger, der styrter på kyster, genererer små vanddråber kendt som havsprøjt. Havspray flytter varme og vand fra havet til atmosfæren, men forskere er usikre på, hvilken del af den bølgebrydende proces, der genererer mest spray, om det er vindskæring, sprøjt, eller popping af luftbobler ved overfladen af ​​bølgen.

For at løse dette spørgsmål, forskere genererede brydebølger eksperimentelt i et laboratorium. De brugte en bølgetank på størrelse med en gennemsnitlig bowlingbane til at oprette miniatureversioner af faldende breakers, hvor bølgetoppen krøller sig over sig selv og styrter nedad. Vandet er farvet med et fluorescerende farvestof oplyst af laserlys.

Forskerne optog slowmotion -video af bølgerne for at observere havsprøjtegenereringsprocessen i enestående detaljer. Denne video viser optagelser af et af deres bølgeeksperimenter fra to forskellige udsigtspunkter. I det første skud, kameraet bevæger sig sammen med bølgen, når det passerer, og i det andet, kameraet er stationært i forhold til bølgen. Tydeligt synlige er små luftbobler, der dukker op og genererer havsprøjt, når bølgen bevæger sig gennem tanken. Dråberne, hvoraf mange er mindre end synlige i videoen, blev målt ved hjælp af in-line højhastigheds-holografiske film.

Eksperimenterne viser, at vandsprøjtedråber dannes på tre forskellige tidspunkter under den bølgebrydende proces:når den faldende kam rammer vandoverfladen, når luftbobler fanget af den faldende stråle brast, og senere når mindre bobler når overfladen og brister, når pausen er forbi. Resultaterne, offentliggjort i AGU's journal Geofysiske forskningsbreve , kan hjælpe forskere med at forbedre deres forståelse af, hvordan vand og varme transporteres til atmosfæren fra havet, når bølger slår ned på en kyst.