Poznati japanski 'Freak Wave' rekreiran u laboratoriju

Pin
Send
Share
Send

Potrebna je savršena oluja da bi stvorila nakazni val, vodni zid toliko nepredvidiv i kolosalni da lako može uništiti i potonuti brodove, otkriva novo istraživanje.

Uzmimo za primjer val Draupnera, koji je pogodio 1. siječnja 1995., u blizini platforme Draupner Oil kod obale Norveške. Taj val dosegao je nevjerojatnih 84 metra visok, odnosno visinu od četiri odrasle žirafe naslagane jedna na drugu. Još jedan poznati varalski val prikazao je japanski umjetnik Katsushika Hokusai u svom tisku na drva iz 19. stoljeća nazvanom "Veliki val", koji pokazuje ogroman porast vodenih trenutaka prije neizbježnog sudara.

Da bismo shvatili zašto se ovi valovi nakaza pojavljuju tako iznenada i bez upozorenja, međunarodni tim istraživača iz Engleske, Škotske i Australije reproducirao je umanjeni greben Draupnerovog vala u laboratorijskom spremniku.

Tim je uspješno dešifrirao recept bijelog vala: jednostavno su mu potrebne dvije manje valne skupine koje se presijecaju pod kutom od oko 120 stupnjeva, otkrili su.

Lopov valovit lom, kakav Véronique Sarano vidi u Južnom oceanu. (Kreditna slika: Copyright V. Sarano)

Otkriće premješta znanstvenike "o nakaradnim valovima" iz pukog folklora u vjerodostojni fenomen iz stvarnog svijeta ", kaže u izjavi voditelj istraživanja Mark McAllister, znanstveni suradnik na Odjelu za inženjerske znanosti na Sveučilištu u Oxfordu u Engleskoj. "Rekreirajući Draupnerov val u laboratoriju, približili smo se korak bliže razumijevanju potencijalnih mehanizama ove pojave."

Kada se oceanski valovi probiju u tipičnim okolnostima, brzina fluida (brzina i smjer vode) na vrhu vala, poznata i kao greben, premašuje brzinu samog grebena, McAllister je u e-poruci rekao Live Scienceu. Zbog toga će voda u grebenu nadvladati val, a zatim se srušiti prema dolje kako se val probija.

Međutim, kada se valovi križaju pod velikim kutom (u ovom slučaju 120 stupnjeva), ponašanje razbijanja valova se mijenja. Kako se valovi križaju, brzina horizontalne tekućine ispod grebena valova se poništava i tako rezultirajući val može rasti sve više i više, a da se ne sruši. "Tako se pucanje uranjanja više ne događa i dolazi do lomljenja nalik na mlaza, kao što je prikazano u našem videu. I, naizgled, ova druga vrsta lomljenja ne ograničava visinu vala na isti način", rekao je McAllister.

Drugim riječima, kada se valovi križaju pod velikim kutom, mogu stvoriti valove čudovišta poput Draupnerovog nakaza vala i Hokusaijevog Velikog vala.

Međutim, valne skupine ne moraju se sastati pod preciznim kutom od 120 stupnjeva da bi krenule u skitnicu.

"U slučaju Draupnerovog vala, kut od 120 stupnjeva je ono što je bilo potrebno za podršku takvom valu", rekao je McAllister. Ali „općenito govoreći, svaka količina prelaska u oceanima podržavat će strme valove“.

Nalaz ilustrira "prethodno neprimijećeno ponašanje razbijanja valova, koje se značajno razlikuje od suvremenog shvaćanja lomljenja okeana", stariji autor studije TS van den Bremer, izvanredni profesor na katedri za inženjersku znanost pri Sveučilište u Oxfordu, navedeno je u izjavi.

Tim se nada da će njihov rad postaviti temelje za buduće studije koje će jednog dana pomoći znanstvenicima da predvide ove potencijalno katastrofalne valove, rekli su.

Vlažni i divlji eksperimenti rađeni su u istraživačkom pogonu FloWave Ocean Energy na Sveučilištu u Edinburghu.

Laboratorijska rekreacija Draupnerovog vala. (Kreditna slika: McAllister, M.L. i dr. J. Fluid Mech. (2019); CC BY 4.0)

"Floreave Ocean Energy Research Facility je kružni kombinirani sliv valovnih struja s valovodima koji su postavljeni po cijelom obodu", kaže u izjavi Sam Draycott, znanstveni suradnik na Tehničkoj školi na Sveučilištu u Edinburghu. "Ova jedinstvena sposobnost omogućuje stvaranje valova iz bilo kojeg smjera, što nam je omogućilo eksperimentalno ponovno stvaranje složenih uvjeta valnog vala za koje vjerujemo da su povezani s događajem Draupnerova vala."

Studija će biti objavljena u broju za 10. veljače časopisa Journal of Fluid Mechanics.

Pin
Send
Share
Send