巨浪之谜终揭晓
长期以来被认为是航海传说的孤立巨浪,其成因之谜现已揭开。研究发现,这些巨浪并非由神秘力量驱动,而是两种常见的海洋波动过程共同作用的结果:多股波浪的叠加放大,以及一种非线性拉伸效应,后者能使其体积额外增加15%至20%。这一发现表明,巨浪是海洋自然动力学中的正常现象,而非异常事件。目前,科学家正利用机器学习技术分析海量数据,以建立预测模型,保障航行安全。
从传说到科学证实
1995年,挪威北海的一座天然气平台遭遇了一股高达80英尺(约24米)的水墙。这次事件被命名为“德劳普尼尔波”(Draupner wave),它首次科学地证实了孤立巨浪的存在。
- 孤立出现:它如同一头孤独的怪兽,前后没有其他同等规模的波浪。
- 毫无征兆:在它巨大的波峰出现前,没有任何预警。
“这证实了海员们几个世纪以来的描述,”佐治亚理工学院的工程学教授弗朗西斯科·费德勒(Francesco Fedele)表示。“很长一段时间里,我们都以为这只是个神话。”
巨浪的形成机制
过去,科学家们普遍认为形成巨浪需要某种非凡的力量。然而,通过对北海18年的数据进行分析,研究团队揭示了其真实成因。
巨浪的形成是两种自然的海洋波动过程共同作用的结果:
- 多波叠加:几股较大的波浪在行进中对齐,相互叠加从而放大。
- 非线性拉伸:一种自然的波形变化效应,会进一步将波浪拉伸,使其尺寸额外增加 15% 到 20%。
这两种过程的结合,便能产生一座孤立的、巨大的水墙。这表明巨浪并非海洋动力学的例外,而是其固有的组成部分。
未来的预测与挑战
研究团队分析了迄今为止最全面的数据集,包含了27,500条波浪记录。他们发现,每一股巨浪都带有独特的“指纹”,通过分析其前后的波浪动态,可以揭示其形成方式。
目前,科学家们正利用机器学习技术来梳理这些海量数据,目标是建立能够预测这些危险巨浪的模型,以保护船只和船员的安全。
“巨浪,简单说,就是海上糟糕的一天,”费德勒总结道。“它们是极端事件,但它们是海洋语言的一部分。我们只是终于开始学习如何去倾听。”