Ученые обнаружили, что океанские волны могут быть в четыре раза круче, чем считалось возможным ранее. Это открытие бросает вызов стандартной двумерной модели физики волн.
Исследователи выяснили, что трехмерные волны в многонаправленных условиях могут становиться еще круче даже после обрушения. Это открытие имеет важные последствия для проектирования морских сооружений, прогнозирования погоды и понимания океанических процессов, сообщает Nature.
Экстремальная динамика волн
Новое исследование показало, что в определенных условиях, когда волны встречаются с разных направлений, они могут достигать высоты в четыре раза больше, чем считалось возможным ранее.
Ранее предполагалось, что волны двумерны, и понимание их обрушения основывалось на этих предположениях. Однако в океане волны могут двигаться во многих направлениях и редко соответствуют этой упрощенной модели.
Прорыв в исследовании сложности волн
Команда исследователей, включая доктора Сэмюэля Дрейкотта из Манчестерского университета и доктора Марка Макаллистера из Оксфордского университета, обнаружила, что трехмерные волны с более сложными многонаправленными движениями могут быть в два раза круче перед обрушением по сравнению с обычными двумерными волнами. Еще более удивительно, что они продолжают становиться круче даже после начала обрушения.
Последствия для морского проектирования и безопасности
Профессор Тон ван ден Бремер из Делфтского технического университета отмечает беспрецедентность этого явления: “Когда обычная волна обрушивается, она образует белый гребень, и обратного пути нет. Но когда обрушивается волна с высоким направленным распространением, она может продолжать расти”.
Трехмерные волны возникают из-за распространения волн в разных направлениях. Экстремальная форма этого явления наблюдается, когда волновые системы “пересекаются”, что происходит в ситуациях, когда волновые системы встречаются или когда ветры внезапно меняют направление, например, во время урагана.
Продвижение морских исследований и проектирования
Текущие проектные и защитные характеристики морских сооружений основаны на стандартной двумерной волновой модели. Новые открытия могут потребовать пересмотра этих структур с учетом более сложного и экстремального поведения трехмерных волн.