Valon käyttäminen väärien aaltojen ymmärtämiseen
Villiaalto, jonka arvioitiin olevan 18,3 metriä (60 jalkaa) Golfvirrassa Charleston, S.C.:n edustalla. Tuolloin pintatuulet olivat kevyet, 15 solmua. Aalto oli siirtymässä pois aluksesta törmättyään siihen hetkiä ennen tämän kuvan ottamista. Kuva ja kuvateksti kauttaNOAA.
Alus, joka vaurioitui pahan aallon takia. Kuva: H.Gunther ja W.Rosenthal
Kuvittele, että olet myrskyssä, jossa keskimääräinen aalto on 20 jalkaa (6 metriä) korkea. Yhtäkkiä ilmestyy aalto, joka on 100 jalkaa (30 metriä) korkea. Äkillinen, odottamaton aalto, joka voi upottaa suuretkin laivat ja on esimerkki aroisto aalto. Rogue-aallot eivät ole tsunamia, jotka johtuvat merenalaisista maanjäristyksistä. Ne näyttävät ilmestyvän tyhjästä, sekä tyynellä että karkealla merellä. Koska niiden muodostavaa prosessia ei ymmärretä hyvin, rikolliset aallot voivat yllättää alukset.
Ja siksi ne voivat olla vaarallisia kaikenlaisille aluksille, mukaan lukien risteilyalukset.
Väärän aallon jäljittäminen sen tutkimiseksi tieteellisesti on myös vaikeaa ja vaarallista. Joten tutkijat ovat keksineet toisen tavan tutkia näitä aaltoja. Käyttämällä valoa veden sijasta on mahdollista luoda pienimuotoinenoptinen versiorikollisesta aallosta laboratoriossa.
Muutaman viime vuoden aikana tiedemiehet ovat luoneet valosta valmistettuja roistoaaltoja optisissa kuiduissa, fotonikiteissä ja muissa optisissa järjestelmissä. Äskettäin Skotlannin Glasgow'n Strathclyden yliopiston tutkijaryhmä ehdotti uutta tapaa tuottaa optisia rogue-aaltoja kaksiulotteisessa avaruudessa. Heidän työnsä on julkaistu tuoreessa Physical Review Lettersin numerossa. Yksi tutkijoista, Gian-Luca Oppo, sanoi alausunto:
Ymmärtämällä mekanismin rogue-aaltojen luomiseksi voimme kehittää menetelmiä niiden esiasteiden havaitsemiseksi…
Kun alukset tietävät, missä on suuri todennäköisyys roistoaaltojen esiintymiselle, alukset voivat muuttaa kurssia välttääkseen katastrofaaliset tapahtumat.
Optinen rogue-aalto, jonka huippu on 27 kertaa keskimääräisen intensiteetin vaihtelu. Tässä tapauksessa huippu muodostuu useista optisista pyörteistä, jotka törmäävät toisiinsa. Kuva Gibsonin et al:n kauttaPhys.org.
Oppo ja hänen tutkijaryhmänsä puhuvatmonen pyörteen törmäyksetrikollisten aaltojen luominen. Kuvaus uudesta tutkimuksestaosoitteessa Phys.orgsanoi:
Uudessa ehdotetussa mekanismissa optiset rogue-aallot voisivat muodostua tapahtumasarjasta, joka alkaa pienestä epävakaudesta säännöllisessä aaltokuviossa.
Tämä kuvion epävakaus johtaa ensin vaiheepävakauteen (aaltojen muodot alkavat muuttua), mikä johtaa sitten amplitudin epävakauteen (aaltojen korkeudet alkavat muuttua), mikä lopulta synnyttää pyörteitä.
Jos pyörteitä on tarpeeksi, voi tapahtua monipyörteisiä törmäyksiä, jotka voivat tuottaa suuren, lyhytaikaisen piikin - rikosaallon optisen vastineen.
Näytä suurempi.| Kauppalaiva raskaalla merellä, kun edessä on valtava aalto. Kuva otettu Biskajanlahdella lähellä 100 syven käyrää Ranskan edustalla vuonna 1940. Valtavat aallot ovat yleisiä lähellä Biskajanlahden 100 sylän linjaa. Tämä kuva julkaistiin Mariner's Weather Log -lehden syksyllä 1993. Kuvan kauttaWikimedia Commons.
Rogue-aallot kuuluivat merimiesten tarinoihin, kunnes 85 jalkaa (26 metriä) aalto murtautui Pohjanmerellä sijaitsevan öljynporauslautan yli vuonna 1995.
Siitä lähtien tiedemiehet ovat yrittäneet ymmärtää, kuinka valtavia roistoaaltoja voi syntyä pienten aaltojen epäsäännöllisestä vuorovaikutuksesta aaltoisella merellä.
Alla olevassa videossa CBS News raportoi suuresta aallosta, joka osui Louis Majesty -risteilyalukseen vuonna 2010 ja kuoli kaksi matkustajaa ja loukkaantui 14.
Bottom line: Tiedemiehet yrittävät ymmärtää roistoaaltoja – valtavia, odottamattomia aaltoja, jotka voivat vahingoittaa aluksia – tutkimalla niitä laboratoriossa.