'פריק גל' יפני מפורסם שנמצא במעבדה

Pin
Send
Share
Send

מחקר חדש מגלה כי דרושה סערה מושלמת כדי לייצר גל פריק, קיר מים כל כך בלתי צפוי וקולוסאלי, עד שהוא יכול להרוס ולהטביע אוניות בקלות.

קח למשל את גל הפריקים של דראופנר, שהתרחש ב -1 בינואר 1995, בסמוך לרציף הנפט של דראופנר מול חופי נורווגיה. גל זה הגיע לגובה 25 מטר מטר מדהים, או בערך לגובה של ארבע ג'ירפות בוגרות שנערמו זו על גבי זו. גל נודע נוסף ומפורסם מתואר על ידי האמן היפני קאטושיקה הוקוסאי, בהדפס הגושי העץ שלו מהמאה ה -19, שנקרא "הגל הגדול", המציג נחשול עצום של מים רגעים לפני התרסקות בלתי נמנעת.

כדי להבין מדוע גלי הפריק הללו מופיעים באופן כה פתאומי וללא אזהרה, צוות בינלאומי של חוקרים מאנגליה, סקוטלנד ואוסטרליה שיחזרו פסגה מדורגת של גל דראופנר במיכל מעבדה.

הצוות פענח בהצלחה את המתכון של הגל הסורר: הם פשוט צריכים שתי קבוצות גל קטנות יותר המצטלבות בזווית של כ -120 מעלות, כך מצאו.

גל סורר נשבר, כפי שראתה ורוניק סרנו באוקיאנוס הדרומי. (זיכוי תמונה: זכויות יוצרים V. Sarano)

הגילוי מעביר את ההבנה של המדענים בגלי הפריק "מפולקלור גרידא לתופעה אמיתית בעולם האמיתי", אמר בהצהרה החוקרת ראש המחקר מארק מקאליסטר, עוזר מחקר במחלקה למדעי ההנדסה באוניברסיטת אוקספורד באנגליה. "על ידי שחזור גל הדראופנר במעבדה התקרבנו צעד אחד קרוב יותר להבנת המנגנונים הפוטנציאליים של תופעה זו."

כשגלי האוקיאנוס נשברים בנסיבות אופייניות, מהירות הנוזל (מהירות וכיוון המים) בראש הגל, המכונה הסמל, עולה על מהירות הפסגה עצמה, כך אמר מקאליסטר ל- Live Science בהודעת דוא"ל. זה גורם למים שבפסגה לעקוף את הגל ואז להתנפץ כלפי מטה כשהגל נשבר.

עם זאת, כאשר גלים חוצים בזווית גדולה (במקרה זה 120 מעלות), התנהגות שוברת הגלים משתנה. ככל שגלים חוצים שתי וערב, מהירות הנוזל האופקית מתחת לסמל הגל מתבטלת וכך הגל שנוצר יכול להתגבר וגבוה יותר מבלי להתרסק. "לפיכך, שברור צולל כבר לא מתרחש ושבירה דמוית סילון כלפי מעלה, כפי שמודגם בסרטון שלנו, מתרחשת. ולכאורה, סוג שניון זה של שבירה אינו מגביל את גובה הגל באותה צורה," אמר מקאליסטר.

במילים אחרות, כאשר גלים חוצים בזוויות גדולות הם יכולים ליצור גלים מפלצתיים כמו גל הפריקים של דראופנר והגל הגדול של הוקוסאי.

עם זאת, קבוצות גל אינן צריכות להיפגש בהכרח בזווית מדויקת של 120 מעלות כדי להשתולל.

"במקרה של גל דראופנר, הזווית של 120 מעלות היא מה שהיה נחוץ כדי לתמוך בגל כזה," אמר מקאליסטר. אך "באופן כללי יותר, כל חצייה באוקיינוסים תתמוך בגלים תלולים יותר."

הממצא ממחיש "התנהגות שוברת גלים שטרם נצפתה, אשר שונה באופן משמעותי מההבנה החדישה ביותר כיום בנושא שבירת גלי האוקיאנוס", מחקר הסופר הבכיר TS van den Bremer, פרופסור חבר במחלקה למדעי ההנדסה בבית הספר מאוניברסיטת אוקספורד נמסר בהצהרה.

הצוות מקווה שעבודתם תניח את היסודות למחקרים עתידיים שיכולים יום אחד לעזור למדענים לחזות את הגלים האסוניים שעלולים להיות, הם אמרו.

הניסויים הרטובים והפראיים נערכו במתקן לחקר האנרגיה באוקיינוס ​​FloWave באוניברסיטת אדינבורו.

בילוי המעבדה של גל דראופנר. (קרדיט תמונה: McAllister, M.L. ואח 'J. Fluid Mech. (2019); CC BY 4.0)

בהצהרה נאמר סם דריייקוט, עמית מחקר בבית הספר להנדסה באוניברסיטת אדינבורו, "המתקן לחקר אנרגיית האוקיאנוס של FloWave הוא אגן זרם גל משולב מעגלי עם יצרני גל שמותקנים סביב כל ההיקף. "יכולת ייחודית זו מאפשרת ליצור גלים מכל כיוון, מה שאיפשר לנו ליצור מחדש באופן ניסיוני את תנאי הגל הכיוון המורכבים שלדעתנו קשורים לאירוע הגלים של דרופנר."

המחקר יפורסם בגיליון 10 בפברואר של כתב העת Journal of Fluid Mechanics.

Pin
Send
Share
Send