توصلت دراسة جديدة إلى أن الأمر يتطلب عاصفة مثالية لتوليد موجة غريبة ، وجدار من الماء لا يمكن التنبؤ به وواسع النطاق بحيث يمكن بسهولة تدمير السفن وإغراقها.
خذ ، على سبيل المثال ، موجة Draupner المخيفة ، التي ضربت في 1 يناير 1995 ، بالقرب من منصة النفط Draupner قبالة سواحل النرويج. وصلت هذه الموجة إلى ارتفاع لا يصدق يبلغ 84 قدمًا (25.6 مترًا) ، أو حوالي ارتفاع أربعة زرافة بالغة مكدسة فوق بعضها البعض. تم تصوير موجة مارقة أخرى مشهورة للفنان الياباني كاتسوشيكا هوكوساي في طبعته الخشبية التي تعود إلى القرن التاسع عشر والتي تسمى "الموجة الكبرى" ، والتي تظهر موجة هائلة من لحظات الماء قبل وقوع حادث حتمي.
لمعرفة سبب ظهور هذه الموجات العجيبة فجأة وبدون سابق إنذار ، قام فريق دولي من الباحثين من إنجلترا واسكتلندا وأستراليا بإعادة إنتاج قمة متدرجة لموجة دراوبنر في خزان مختبر.
نجح الفريق في فك شفرة وصفة الموجة المارقة: يحتاج ببساطة إلى مجموعتين موجيتين أصغر تتقاطعان بزاوية حوالي 120 درجة ، كما وجدوا.
وقال الباحث الرئيسي في الدراسة مارك مكاليستر ، الباحث المساعد في قسم العلوم الهندسية بجامعة أكسفورد في إنجلترا ، في بيان إن الاكتشاف يحول فهم العلماء للموجات الغريبة "من مجرد الفولكلور إلى ظاهرة حقيقية حقيقية". "من خلال إعادة إنشاء موجة Draupner في المختبر ، اقتربنا خطوة واحدة نحو فهم الآليات المحتملة لهذه الظاهرة."
عندما انكسرت موجات المحيط في ظروف نموذجية ، تجاوزت سرعة السائل (سرعة واتجاه الماء) في الجزء العلوي من الموجة ، والمعروفة باسم القمة ، سرعة القمة نفسها ، كما أخبر McAllister Live Science في بريد إلكتروني. يؤدي ذلك إلى تجاوز الماء في القمة الموجة ، ثم تحطمها لأسفل مع كسر الموجة.
ومع ذلك ، عندما تتقاطع الموجات بزاوية كبيرة (في هذه الحالة ، 120 درجة) ، يتغير سلوك كسر الموجة. عندما تتقاطع الأمواج ، يتم إلغاء سرعة السائل الأفقي تحت قمة الموجة ، وبالتالي يمكن أن تنمو الموجة الناتجة أطول وأطول بدون تحطمها. وقال مكاليستر: "وبالتالي لم يعد الانهيار ينفجر ويحدث الانهيار الصاعد ، كما هو موضح في الفيديو الخاص بنا. ويبدو أن هذا النوع الثاني من الانكسار لا يحد من ارتفاع الموجة بنفس الطريقة".
وبعبارة أخرى ، عندما تعبر الأمواج بزوايا كبيرة ، يمكن أن تخلق موجات وحش مثل موجة دوبرنر المهووسة وموجة هوكوساي الكبرى.
ومع ذلك ، لا تحتاج مجموعات الأمواج بالضرورة إلى الالتقاء بزاوية دقيقة تبلغ 120 درجة لتصبح مارقة.
وقال مكاليستر "في حالة موجة دراوبنر ، فإن زاوية 120 درجة هي ما يلزم لدعم مثل هذه الموجة". ولكن "بشكل أعم ، أي كمية من عبور المحيطات ستدعم الموجات الأكثر حدة".
ويوضح هذا الاكتشاف "سلوك كسر الأمواج الذي لم يتم ملاحظته سابقًا ، والذي يختلف اختلافًا كبيرًا عن الفهم الحالي للفن الموجي لكسر المحيطات" ، دراسة المؤلف الكبير TS van den Bremer ، الأستاذ المساعد في قسم العلوم الهندسية في وقالت جامعة أكسفورد في البيان.
وقالوا إن الفريق يأمل في أن يضع عملهم الأساس للدراسات المستقبلية التي قد تساعد العلماء يومًا ما على التنبؤ بهذه الموجات الكارثية المحتملة.
تم إجراء التجارب الرطبة والبرية في مرفق فلو ويف لأبحاث طاقة المحيط بجامعة إدنبرة.
وقال سام درايكوت ، الباحث البحثي في كلية الهندسة بجامعة إدنبره ، في بيان: "إن مرفق فلو ويف لأبحاث طاقة المحيطات عبارة عن حوض دائري مدمج يجمع تيار الموجة مع صانعي الموجات حول المحيط بأكمله". "تتيح هذه القدرة الفريدة توليد الأمواج من أي اتجاه ، مما سمح لنا بإعادة إنشاء ظروف الموجة الاتجاهية المعقدة التي نعتقد أنها مرتبطة بحدث موجة دراوبنر".
ستنشر الدراسة في عدد 10 فبراير من مجلة ميكانيكا الموائع.
