Ci vuole una tempesta perfetta per generare un'onda bizzarra, un muro d'acqua così imprevedibile e colossale da poter facilmente distruggere e affondare le navi, secondo un nuovo studio.
Prendi, ad esempio, l'onda anomala di Draupner, che ha colpito il 1 ° gennaio 1995, vicino alla piattaforma petrolifera Draupner al largo delle coste della Norvegia. Quell'onda raggiunse un'altezza incredibile di 25 metri (84 piedi), o circa l'altezza di quattro giraffe adulte sovrapposte l'una sull'altra. Un'altra famosa ondata canaglia è raffigurata dall'artista giapponese Katsushika Hokusai nella sua xilografia del XIX secolo chiamata "La Grande Onda", che mostra un'enorme ondata d'acqua nei momenti prima di un inevitabile incidente.
Per capire perché queste onde anomale compaiono così all'improvviso e senza preavviso, un team internazionale di ricercatori provenienti da Inghilterra, Scozia e Australia ha riprodotto una cresta in scala dell'onda Draupner in una vasca da laboratorio.
Il team ha decodificato con successo la ricetta dell'onda canaglia: hanno semplicemente bisogno di due gruppi di onde più piccoli che si intersecano con un angolo di circa 120 gradi, hanno scoperto.
La scoperta sposta la comprensione degli scienziati sulle onde anomale "dal semplice folklore a un fenomeno credibile nel mondo reale", ha detto in una nota il ricercatore capo studio Mark McAllister, assistente di ricerca presso il Dipartimento di Ingegneria dell'Università dell'Università di Oxford in Inghilterra. "Ricreando l'onda Draupner in laboratorio, ci siamo avvicinati di un passo alla comprensione dei potenziali meccanismi di questo fenomeno."
Quando le onde dell'oceano si infrangono in circostanze tipiche, la velocità del fluido (la velocità e la direzione dell'acqua) nella parte superiore dell'onda, nota come cresta, supera la velocità della cresta stessa, McAllister ha detto a Live Science in una e-mail. Questo fa sì che l'acqua nella cresta superi l'onda e poi si schianti verso il basso quando l'onda si rompe.
Tuttavia, quando le onde si incrociano a grande angolo (in questo caso, 120 gradi), il comportamento di rottura dell'onda cambia. Quando le onde si incrociano, la velocità del fluido orizzontale sotto la cresta dell'onda viene annullata e quindi l'onda risultante può diventare sempre più alta senza schiantarsi. "In questo modo non si verificano più rotture a tuffo e si verifica una rottura simile a un getto verso l'alto, come illustrato nel nostro video. E, a quanto pare, questo secondo tipo di rottura non limita l'altezza delle onde allo stesso modo", ha affermato McAllister.
In altre parole, quando le onde si incrociano a grandi angoli, possono creare onde mostruose come l'onda maniaca del Draupner e la Grande onda di Hokusai.
Tuttavia, i gruppi di onde non devono necessariamente incontrarsi con un angolo preciso di 120 gradi per diventare canaglia.
"Nel caso dell'onda Draupner, l'angolo di 120 gradi è ciò che era necessario per supportare tale onda", ha detto McAllister. Ma "più in generale, qualsiasi quantità di attraversamento negli oceani sosterrà onde più ripide".
La scoperta illustra "un comportamento di rottura delle onde in precedenza non osservato, che differisce in modo significativo dall'attuale comprensione della rottura delle onde dell'oceano", studia l'autore senior TS van den Bremer, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria scientifica presso Università di Oxford, ha dichiarato nella dichiarazione.
Il team spera che il loro lavoro getterà le basi per studi futuri che un giorno potrebbero aiutare gli scienziati a prevedere queste onde potenzialmente catastrofiche, hanno detto.
Gli esperimenti umidi e selvaggi sono stati condotti presso la struttura FloWave Ocean Energy Research dell'Università di Edimburgo.
"Il FloWave Ocean Energy Research Facility è un bacino circolare combinato a corrente d'onda con produttori di onde montate su tutta la circonferenza", ha affermato Sam Draycott, associato di ricerca presso la School of Engineering dell'Università di Edimburgo. "Questa capacità unica consente alle onde di essere generate da qualsiasi direzione, il che ci ha permesso di ricreare sperimentalmente le complesse condizioni dell'onda direzionale che crediamo siano associate all'evento dell'onda Draupner."
Lo studio sarà pubblicato nel numero del 10 febbraio del Journal of Fluid Mechanics.
