巨大な波の謎を解きましたか?

研究者は、有名なフリークウェーブをウェーブタンクで再構築し、その秘密を公開しています

1995年1月-明らかにどこからともなく-巨大な波が石油プラットフォームDraupnerを襲った。 この異常な波がどのようにして生じたのか、研究者は今や発見した。 ©CSIRO / CC-by-sa 3.0
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神秘的な怪物の波:研究者たちは、海で巨大な波がどのように生成されるのか、周囲の波よりも2〜3倍高い個々の水山について、長年にわたって困惑しています。 現在、科学者は、波のタンクで最も有名な巨大波の1つを再現することに成功し、その結果、その起源を解明しました。 したがって、決定的なのは、大きな角度で交わる交差する波列です。

彼らはどこからともなく出てきているように見える:巨大な波が突然通常の海の状態の3倍にまで積み上げられている。 1995年1月1日、このような高さ25メートルの「フリークウェーブ」が北海のドラプナーオイルプラットフォームに衝突しました-明確に測定されたのはこの種の最初の波でした。部分的にしか明らかにされていない-また、それらは波チャンネルで再現するのが難しいからです。

120度の角度の巨大波

これはまさにオックスフォード大学のマーク・マカリスターと彼のチームが達成したことです。 彼らの実験では、彼らは古典的な波のチャンネルではなく、丸い波のプールを使用しました。 あなたの推測:2方向からの波が出会うとき、それはドラウプナー型の巨大な波かもしれません。 これをテストするために、彼らは盆地に波列を作成し、0、60、120度の角度で交差しました。

実際、120度の波の角度で、プールの通常の海の状態の真ん中に単一の「モンスターウェーブ」が突然形成されました。 研究者が報告しているように、海洋標準に外挿すると、それらの高さと形状は、ドラウナー波のそれとほぼ正確に一致しました。 それだけでなく、驚いたことに、巨大な波は日本のアーティスト葛飾北斎による歴史的な木版画の有名な波を驚かせました。

噴水と定在波

しかし、この単一の巨大な波はどのようにして生じたのでしょうか? 科学者は、波のタンクでこれを観察することもできました。 「焦点では、これは波の前方への動きの大部分をキャンセルし、部分的に静止した波をもたらします。」

ここでの決定要因:通常、波の破壊はその最大高さを制限します。 これは、波頭の水粒子が下部構造よりも速く移動するときに発生します。 しかし、巨大な波では、これは上向き波と定在波によって防止されます。 「結果として、この巨大な波の達成可能な高さはもはや制限されていません」と研究者は言いました。

ウェーブタンクでのモンスターウェーブの生成. オックスフォード大学

貴重な洞察

科学者によると、彼らの発見は、大きな角度の波の交点が異常な波の形成に重要な役割を果たすことを示唆しています。 「私たちの実験室での観測は、有名なドラウナー波がどのように発生したかを明るくしただけでなく、渦巻く海で波を壊すことの重要性も明らかにしました」とマカリスターの同僚、トンファンデンブレマーは説明します。

「ラボでドラウナー波を再現することにより、この現象を理解するための一歩を踏み出しました」とマカリスターは付け加えます。 (Journal of Fluid Mechanics、2019; doi:10.1017 / jfm.2018.886)

出典:オックスフォード大学

-ナジャ・ポドブレガー