Terkenal 'Gelombang Freak' Jepun Terpelihara dalam Makmal

Pin
Send
Share
Send

Ia mengambil ribut yang sempurna untuk menjana gelombang aneh, dinding air yang tidak dapat diprediksi dan sangat besar sehingga dapat dengan mudah memusnahkan dan menenggelamkan kapal-kapal, satu kajian baru dapat dijumpai.

Ambil, sebagai contoh, gelombang aneh Draupner, yang dilanda pada 1 Januari 1995, berhampiran Platform Minyak Draupner di luar pantai Norway. Gelombang itu mencapai ketinggian 84 kaki (25.6 meter) yang luar biasa, atau kira-kira ketinggian empat orang zirafah dewasa yang ditumpuk di atas satu sama lain. Satu lagi gelombang penyangak terkenal digambarkan oleh artis Jepun Katsushika Hokusai dalam cetakan kayu kayu abad ke 19 yang dipanggil "The Great Wave," yang menunjukkan lonjakan air yang besar sebelum kemalangan yang tidak dapat dielakkan.

Untuk mengetahui mengapa gelombang-gelombang aneh ini muncul dengan tiba-tiba dan tanpa amaran, pasukan penyelidik antarabangsa dari England, Scotland dan Australia mengeluarkan puncak gelombang Draupner di tangki makmal.

Pasukan berjaya menguraikan resipi gelombang penyangak: Ia hanya memerlukan dua kumpulan gelombang yang lebih kecil yang berpotongan pada sudut kira-kira 120 darjah, mereka dapati.

Pecah gelombang penyangak, seperti yang dilihat oleh Véronique Sarano di Lautan Selatan. (Kredit imej: Hak Cipta V. Sarano)

Penemuan itu mengalihkan pemahaman saintis tentang gelombang aneh "dari cerita rakyat semata hingga fenomena dunia yang boleh dipercayai," penyelidik utama penyelidik Mark McAllister, seorang penolong penyelidik di Jabatan Sains Kejuruteraan di University of Oxford di England, dalam satu kenyataan. "Dengan mencipta gelombang Draupner di makmal, kami telah bergerak satu langkah lebih dekat untuk memahami mekanisme potensi fenomena ini."

Apabila gelombang laut pecah dalam keadaan biasa, halaju bendalir (kelajuan dan arah air) di bahagian atas gelombang, yang dikenali sebagai puncak, melampaui kelajuan puncak itu sendiri, McAllister memberitahu Live Science dalam e-mel. Ini menyebabkan air di puncak untuk mengatasi gelombang, dan kemudian jatuh ke bawah sebagai gelombang pecah.

Walau bagaimanapun, apabila gelombang menyeberangi sudut besar (dalam kes ini, 120 darjah), perubahan tingkah laku gelombang. Sebagai gelombang crisscross, halaju cecair mendatar di bawah gelombang puncak akan dibatalkan dan gelombang yang dihasilkan boleh tumbuh lebih tinggi dan lebih tinggi tanpa terhempas. "Oleh itu, pecah pecah tidak lagi berlaku dan pemecahan jet seperti yang digambarkan dalam video kami berlaku, dan, seolah-olah jenis pecah kedua ini tidak mengehadkan ketinggian gelombang dengan cara yang sama," kata McAllister.

Dengan kata lain, apabila gelombang menyeberangi sudut yang besar, mereka boleh membuat gelombang raksasa seperti gelombang aneh Draupner dan Gelombang Besar Hokusai.

Walau bagaimanapun, kumpulan gelombang tidak semestinya perlu memenuhi pada sudut tepat 120 darjah untuk menjadi penyangak.

"Dalam kes gelombang Draupner, sudut 120 darjah adalah yang diperlukan untuk menyokong gelombang sedemikian," kata McAllister. Tetapi "lebih umum, apa-apa jumlah penyeberangan di lautan akan menyokong gelombang yang lebih curam."

Penemuan ini menggambarkan "tingkah laku pemecah gelombang yang tidak dapat ditonton sebelumnya, yang berbeza dengan pemahaman yang terkini tentang gelombang laut," kata pengarang kanan kajian TS van den Bremer, profesor bersekutu di Jabatan Sains Kejuruteraan di Universiti Oxford, dalam kenyataan itu.

Pasukan berharap kerja mereka akan meletakkan asas untuk kajian masa depan yang mungkin dapat membantu para saintis untuk meramalkan gelombang-gelombang ini yang berkemungkinan besar, kata mereka.

Eksperimen basah dan liar dilakukan di kemudahan FloWave Ocean Research Research di University of Edinburgh.

Rekreasi makmal gelombang Draupner. (Kredit imej: McAllister, M.L. et al. J. Fluid Mech (2019); CC BY 4.0)

"Kemudahan Penyelidikan Tenaga FloWave Ocean adalah sirkulasi gelombang arus gabungan yang bergelombang dengan wavemaker yang dipasang di seluruh lilitan," kata Sam Draycott, pensyarah penyelidikan di Sekolah Kejuruteraan di University of Edinburgh, dalam kenyataan itu. "Keupayaan yang unik ini membolehkan gelombang dihasilkan daripada sebarang arah, yang membolehkan kami membuat percubaan semula keadaan gelombang arah kompleks yang kami percaya dikaitkan dengan peristiwa gelombang Draupner."

Kajian ini akan diterbitkan dalam jurnal Journal of Fluid.

Pin
Send
Share
Send