研究人员首次在实验室重现著名的德拉普纳反常波

2022-02-27 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:230 /
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反常波之所以被称为反常波,是因为相对于发生反常波的较小波群,反常波的大小出乎意料地大。1995年1月1日在北海观测到的84英尺(25.6米)高的德拉普纳波是第一次证实的反常波的现场测量之一。现在,来自英国牛津大学和爱丁堡大学的科学家团队重现了这一著名的浪潮。德拉普纳波的重建。影像......

反常波之所以被称为反常波,是因为相对于发生反常波的较小波群,反常波的大小出乎意料地大。1995年1月1日在北海观测到的84英尺(25.6米)高的德拉普纳波是第一次证实的反常波的现场测量之一。现在,来自英国牛津大学和爱丁堡大学的科学家团队重现了这一著名的浪潮。

Reconstruction of the Draupner wave. Image credit: McAllister et al, doi: 10.1017/jfm.2018.886.

德拉普纳波的重建。影像学分:McAllister等,doi: 10.1017/jfm.2018.886。

与周围的波浪相比,反常的波浪出乎意料地大。它们很难预测,经常在没有警告的情况下突然出现,通常被认为是诸如大型船只沉没等海上灾难的可能原因。

牛津大学的马克·麦卡利斯特博士和他的同事们开始在实验室条件下复制畸形波。

研究人员通过使用两个较小的波组和改变交叉角度来创建波,成功地实现了这种重建。两组移动的角度。

麦卡利斯特博士说:“1995年对德拉普纳波的测量是一项开创性的观察,启动了多年来对反常波物理的研究,并将它们的地位从纯粹的民间传说转变为可信的现实世界现象。

“通过在实验室中重现德拉普纳波,我们离理解这一现象的潜在机制又近了一步。”

事实证明,两个较小群体之间的交叉角对重建的成功至关重要。

科学家们发现,只有当两组之间的交叉角度约为120度时,才有可能重现反常波。

当波浪不交叉时,波浪破碎限制了波浪所能达到的高度。然而,当波浪以大角度交叉时,波浪破碎行为发生变化,不再以同样的方式限制波浪可以达到的高度。

牛津大学的顿·范·登·布雷默教授说:“这项实验室观察不仅揭示了著名的德拉普纳波可能是如何发生的,还强调了波浪破碎在穿越海洋条件时的性质和意义。

“这两个发现中的后一个具有广泛的含义,说明了以前没有观察到的波浪破碎行为,这与目前对海浪破碎的最先进的理解有很大不同。”

令研究人员惊讶的是,他们创造的波与& # 8216;神奈川外海的巨浪& # 8217;日本艺术家Katsushika Hokusai于19世纪初出版的木刻版画。

Hokusai的图像描绘了一个巨大的波浪威胁着背景中出现的富士山上的三艘渔船和塔。Hokusai的波浪被认为描绘了一个反常的波浪。

实验室创造的反常波与海洋中反常波的照片也有很大的相似之处。

“我们希望这项研究将为能够预测这些潜在的灾难性和巨大的破坏性海浪奠定基础,这些海浪在没有警告的情况下突然出现在海洋中,”科学家们说。

该发现发表在《流体力学杂志》上。

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M.L. McAllister等人,2019年。德拉普纳波的实验室重现和破裂在穿越海洋中的作用。流体力学杂志860:767-786;doi: 10.1017/jfm.2018.886


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