Hvad gør verdens største surfbare bølger?

Den 11. feb. 2020, Brasilianske Maya Gabeira surfede på en bølge ud for Nazarés kyst, Portugal, det var 73,5 fod højt. Ikke alene var dette den største bølge nogensinde surfet af en kvinde, men det viste sig også at være den største bølge surfet af nogen i vintersurfingsæsonen 2019-2020 – første gang en kvinde har redet på årets største bølge.

Som en kvindelig surfer selv – skønt med tvivlsomme evner – gjorde denne nyhed mig virkelig begejstret. Jeg elsker det, når kvindelige atleter udretter ting, der typisk samler overskrifter for mænd. Men jeg er også fysisk oceanograf og klimaforsker ved Brandeis Universitet. Gabeiras bedrift fik mig til at tænke på selve bølgerne ud over surferne, der rider på dem.

Hvad gør nogle bølger så store?

Bølger starter med en storm

Tænk et par sekunder over, hvad der sker, når du kaster en sten i en fredfyldt dam. Det skaber en ring af bølger - fordybninger og forhøjninger af vandoverfladen - der breder sig ud fra midten.

Bølger i havet virker på samme måde. I sjældne tilfælde kan jordskælv og jordskred generere bølger, men normalt er bølger skabt af vinden. Generelt, de største og kraftigste vindgenererede bølger frembringes af kraftige storme, der blæser i en længere periode over et stort område.

Bølgerne, som surfere rider på, stammer fra fjerne storme langt over havet. For eksempel, bølgen, som Gabeira surfede ved Nazaré, var sandsynligvis genereret af en storm et sted mellem Grønland og Newfoundland et par dage tidligere. Bølgerne i en storm er normalt rodede og kaotiske, men de bliver mere organiserede, når de forplanter sig væk fra stormen, og hurtigere bølger overgår langsommere bølger.

Denne organisering af bølgerne skaber "svulme, " eller regelmæssigt adskilte bølgelinjer. Når man beskriver en dønning, oceanografer og surfere bekymrer sig generelt om tre egenskaber. Først, højden – hvor høj en bølge er fra bunden til toppen. Derefter bølgelængden - afstanden mellem toppen af ​​en bølge og toppen af ​​bølgen bagved. Og endelig perioden – den tid det tager for to på hinanden følgende bølger at nå et fast sted.

Havbunden styrer bølgerne

Bølger sidder ikke bare på toppen af ​​havet. Deres energi strækker sig langt under overfladen, nogle gange så dybt som 500 fod. Når bølger bevæger sig ind på lavt vand tæt på kysten, de begynder at "mærke" havets bund. Når bunden trækker og trækker på bølgerne, de bremser, komme tættere sammen og vokse sig højere.

Mens bølgerne bevæger sig mod kysten, vandet bliver stadig mere lavt, og bølgerne bliver ved med at vokse, indtil til sidst, de bliver ustabile og bølgen "brækker", når toppen vælter over mod kysten.

Når en dønning rejser gennem havet, bølgerne er alle mere eller mindre lige store. Men når dønninger løber ind i en kystlinje, bølger på én strand kan være mange gange større end bølger på en anden strand blot en kilometer væk. Så hvorfor finder vi ikke store bølger, der bryder på alle kyster? Hvorfor er der nogle steder som Nazaré i Portugal, Mavericks i Californien og Jaws i Maui, der er berygtet for at have store bølger?

Det kommer ned til, hvad der er på bunden af ​​havet.

De fleste kyster har ikke en jævn, jævnt skrånende bund, der strækker sig fra det dybe hav til kysten. Der er rev, sandbanker og kløfter, der former det undersøiske terræn. Formen og dybden af ​​havbunden kaldes bathymetri.

Ligesom lysbølger og lydbølger vil bøje, når de rammer noget eller ændre hastighed - en proces kaldet brydning - det samme gør havbølger. Når overfladisk batymetri bremser en del af en bølge, dette får bølgerne til at bryde. På samme måde som et forstørrelsesglas kan bøje lys for at fokusere det til ét lyspunkt, rev, sandbanker og kløfter kan fokusere bølgeenergi mod et enkelt punkt på kysten.

Dette er, hvad der sker ved Nazaré for at skabe gigantiske bølger. Strækker sig ud til havet fra kysten er en undersøisk canyon, der blev ætset ud af en gammel flod, da tidligere havniveau var meget lavere, end det er i dag. Mens bølger breder sig mod kysten over denne canyon, det virker som et forstørrelsesglas og bryder bølgerne mod midten af ​​kløften. Denne fokusering af bølger ved Nazaré Canyon hjælper med at skabe de største surfbare bølger på planeten.

Næste gang du hører om en som Maya Gabeira, der surfer på en rekordstor bølge ved Nazaré, tænk på de fjerne storme og den unikke undervands-batymetri, der er afgørende for at generere så store bølger. Bølgen hun red havde været på en lang rejse, og i dens nedbrudte ende, den blev mindesmærket, da hun lettede fra dens kam og red ned ad dens enorme, stejle ansigt.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.