Mi teszi a szörnyhullámot "stabil"

A kutatók új statisztikai modellt dolgoznak ki

Monster Wave © NOAA
felolvasta

A nyílt tengeren semmiből megjelenő rettegett szörnyeteg-hullámok elméletileg kiszámíthatók és modellezhetők először: A kutatók új statisztikai modellt dolgoztak ki a nemlineáris kölcsönhatásban lévő hullámokra a számítógépes szimulációk során. Elmagyarázza, hogyan építi fel a vízhullám-rendszert, hogyan viselkedik, és mindenekelőtt hogyan stabilizálja magát.

A modell alkalmas más szélsőséges események - például a tőzsde - vagy a plazmafizika komplex jelenségeinek kiszámítására is, írja a fizikusokat Padma Kant Shukla professzor, a Ruhr University Bochum és Bengt Eliasson professzor, az Umeå svéd egyetem körül. Fizikai áttekintő levelek ".

A szörny hullám úttörői

Már négy évvel ezelőtt Shukla és Eliasson először képesek voltak egy számítógépen szimulálni, hogy miként jön létre a szörnyhullám - angolul: óriási freak wave. Ha kettő vagy több hullám találkozik egy bizonyos, viszonylag kis szögben, akkor "egymásba ütközhetnek". Így két nemlineáris, egymással kölcsönhatásba lépő hullám egészen másképp viselkedik, mint az egyetlen hullám, amely normális instabilitást mutat, és több kis hullámba oldódik, amelyek ezután ferdén futnak egymáshoz.

Két nemlineáris hullám azonban a víz új viselkedését eredményezi, például valódi "hullámcsomagok" képződését, háromszor nagyobb amplitúdójú, mint egyetlen hullám esetén. Az erős áramok és - szemben az erős szél - kihasználhatják a gigantikus hullámot folyamatosan.

Csomagolt energia

Új statisztikai modelljükkel a tudósok egy újabb döntő lépést tesznek a szörnyeteg-hullám feltárásakor: a hullám-hullám kölcsönhatás kombinált nemlineáris hatásaiból és a "hullámcsomagok" egy adott irányba történő terjedéséből adódnak. Ennek eredményeként a víz energiája "keskeny sávú, keskeny hullámhossztartományban", és hirtelen, nagy amplitúdóval van felszerelve - mondta a kutatók. kijelző

Az egyes hullámok tényleges instabilitását "telíti" a hullám spektrumának kibővítése, amely ideiglenesen stabilizálja magát a vízhullám-rendszert. A tudósok szerint ez a viselkedés jellemző a lokalizált óriáshullámra. Számításaik összhangban állnak a nagy víztartályokban végzett kísérletek eredményeivel. "Így a hosszú vízkoronával rendelkező hullámok szélsőséges eseményeket okozhatnak" - mondta Shukla és Eliasson.

Egy lépés az előrejelzéshez

Azt, hogy a gigantikus hullám nem "tengerész fonala", tudhatja legalább azóta, hogy az Erzsébet királyné 2 királyi hajó 1995-ben ilyen szörnyhullámmal találkozott. A személy- és teherhajók, de például a nyílt tengeri platformok is jelentős károkat okozhatnak.

Shukla és Eliasson statisztikai modellje hozzájárul a szörnyhullámok előrejelzéséhez vagy előrejelzéséhez bizonyos régiókban, például az Atlanti-óceán északi részén vagy a Földközi-tengeren. A kutatók szerint az óriási hullám és a statisztikai számítási módszerek mélyebb fizikai megértését új, továbbfejlesztett megfigyelési módszerekkel kell kombinálni.

(idw - Ruhr-Egyetemi Bochum, 2010.06.18. - DLO)