Tutkijat ovat oppineet ennustamaan "tappavien" aaltojen esiintymisen salmien vesivirtauksessa

Pinnasää ennustaminen merellä on aina ollut haastava tehtävä ja panokset ovat erittäin korkeat. Esimerkiksi,

yli 4 000 ihmistä kuoli myrskyssä merelläOperation Overlordissa Normandiassa kesäkuussa 1944. Epätarkka ennuste meritilanteesta muutti sotilasoperaation kulkua. Nykyiset aallonennustusmallit, joita esimerkiksi NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) käyttää Yhdysvalloissa, ovat epätäydellisiä. Niissä on kuitenkin monia säädettäviä parametreja melko hyvän ennusteen varmistamiseksi.

Kuitenkin, kuten vanhin toteaa artikkelissaanTutkija Skoltechissa ja Fysiikan instituutissa. P.N. Lebedevin RAS-instituutti Andrey Pushkarev, rannikot vaikeuttavat tilannetta. Tosiasia on, että Englannin kanaalin levottomuuksien ennustaminen on melkein yhtä vaikeaa tänään kuin vuonna 1944. Venäläisen tutkijan tutkimus osoittaa, että aaltojen käyttäytyminen kanavissa tai salmissa eroaa merkittävästi aaltojen käyttäytymisestä avomerellä.

”Rantaviivat luovat heterogeenisyyttä -aaltoenergian jakauman gradientti sen nolla-arvon välillä rajalla ja nollasta poikkeavan arvon välillä rannalla. Tämä kaltevuus laukaisee aaltojen etenemisen, mikä sen seurauksena johtaa tuulen suhteen kohtisuoraan aallonmuodostukseen ", Pushkarev selittää.

Kanavien ja salmien erityisolosuhteetavulla voit ratkaista Hasselman-yhtälön tarkasti. Se kuvaa aaltokäyttäytymistä lähellä yksivirtamalleja. On kuitenkin mahdotonta ratkaista nykyaikaisilla tietokoneilla. Pushkarevin teoreettinen mallinnus aaltomuodostuksesta Englannin kanaalia muistuttavassa salmessa osoitti, että turbulenssin kehitys ei vastannut perinteisten mallien ennusteita. Asia on, että turbulenssin rakenne oli merkittävästi erilainen epälineaarisen vuorovaikutuksen ja aaltojen advektion vuoksi. Koska havaitulla ilmiöllä on joitain yhtäläisyyksiä lasersäteilyn kanssa, sitä kutsutaan epälineaariseksi valtameren aaltovahvistimeksi tai NOWA: ksi.

Salmen rannat toimivat puoliheijastavina peileinä syntyneille aalloille.

Uusi malli käyttää tarkkaa versiotaHasselmanin yhtälöt osoittavat, että nykyiset aaltojen sääennusteiden toimintamallit eivät ota huomioon tätä vaikutusta, koska heijastus on melko artefakti.

Lasermainen aaltojen muodostuminenkohtisuorassa tuuleen nähdään paitsi salmissa, myös avomerellä, jolla on erityisiä epähomogeenisia tuulia. Siellä tuulen spatiaaliset käännekohdat luovat samanlaisia ​​olosuhteita kuin rannalla sijaitsevassa vesimuodostumassa.

Uusi tutkimus lupaa selittää luonnonseichit, eräänlaiset seisovat aallot puoliksi suljetuissa säiliöissä, jotka ovat suuri ongelma satamien aluksille. Niitä kutsutaan "murhiksi" tuhoavan vaikutuksensa vuoksi. Mutta se viittaa myös siihen, että turbulenssin asianmukainen kuvaaminen rantaviivan läsnä ollessa sallii kelmi-aallot, näennäisesti arvaamattomat pinta-aallot, jotka ovat erittäin vaarallisia jopa suurille aluksille.

Lue myös

Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?

Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille

Tutkijat ovat löytäneet nopeusrajoituksen kvanttimaailmassa