Kestää täydellinen myrsky, jolla saadaan aikaan kummajainen aalto, vesiseinä, joka on niin arvaamaton ja valtava, että se voi helposti tuhota ja upottaa aluksia, toteaa uusi tutkimus.
Otetaan esimerkiksi Draupner-kummajainen, joka iski 1. tammikuuta 1995 Draupnerin öljylaiturin lähellä Norjan rannikolta. Tuo aalto saavutti uskomattoman 84 jalkan (25,6 metriä) korkeuden tai suunnilleen neljän toistensa päälle pinotun aikuisen kirahvin korkeuden. Toisen kuuluisan roistovallan on kuvannut japanilainen taiteilija Katsushika Hokusai 19. vuosisadan puupalkkituloksessa nimeltään "Suuri aalto", joka osoittaa valtavan vesimomenttien kasvun ennen väistämätöntä kaatumista.
Selvittääkseen miksi nämä kummajaiset aallot ilmestyvät yhtäkkiä ja ilman varoitusta, Englannin, Skotlannin ja Australian tutkijoiden kansainvälinen tutkijaryhmä toisti Draupner-aallon skaalatun harjanteen laboratoriosäiliössä.
Ryhmä on onnistuneesti purkanut vilpillisen aallon reseptin: Se tarvitsee vain kaksi pienempää aaltoryhmää, jotka leikkaavat noin 120 asteen kulmassa.
Löytö muuttaa tutkijoiden ymmärryksen kummajaisista aalloista "pelkästään kansanperinnöstä uskottavaan todellisen ilmiön", sanoo tutkimuksen johtava tutkija Mark McAllister, tutkimuksen assistentti Englannin Oxfordin yliopiston tekniikan laitoksen osastolla. "Palauttamalla Draupner-aalto laboratoriossa, olemme siirtyneet askeleen lähemmäksi ymmärtämään tämän ilmiön mahdollisia mekanismeja."
Kun valtameren aallot rikkoutuvat tyypillisissä olosuhteissa, nesteen nopeus (veden nopeus ja suunta) aallon yläosassa, joka tunnetaan nimellä harja, ylittää itse harjanteen nopeuden, McAllister kertoi Live Science: lle sähköpostiviestissä. Tämän vuoksi harjanteessa oleva vesi ohittaa aallon ja kaatuu sitten alaspäin, kun aalto murtuu.
Kuitenkin, kun aallot ylittävät suuren kulman (tässä tapauksessa 120 astetta), aallonmurtumiskäyttäytyminen muuttuu. Kun aallot ristikkäin, nesteen vaakatason nopeus aallonharjan alla puristuu ja siten syntyvä aalto voi kasvaa pitemmäksi ja korkeammaksi kaatumatta. "Siksi syöksymistä ei enää tapahdu ja ylöspäin tapahtuvaa suihkumaista murtumista, kuten videomme kuvaa, tapahtuu. Ja näennäisesti tämä toinen murtotyyppi ei rajoita aallonkorkeutta samalla tavalla", McAllister sanoi.
Toisin sanoen, kun aallot ylittävät suurista kulmista, ne voivat luoda hirviöaaltoja, kuten Draupnerin freak-aalto ja Hokusai's Great Wave.
Aalloryhmien ei kuitenkaan välttämättä tarvitse tavata tarkkaa 120 asteen kulmassa roistoon pääsemiseksi.
"Draupner-aallon tapauksessa 120 asteen kulma on mikä oli tarpeen sellaisen aallon tukemiseksi", McAllister sanoi. Mutta "yleisemmin sanottuna mikä tahansa valtamerten ylitys tukee jyrkempiä aaltoja".
Havainto havainnollistaa "aikaisemmin havaitsematonta aallonmurtumakäyttäytymistä, joka eroaa merkittävästi nykyisestä huipputuloksesta valtameren aallonmurtumasta", tutkimuksen vanhempi kirjailija TS van den Bremer, apulaisprofessori insinööritieteiden laitokselta Oxfordin yliopisto, sanoi lausunnossa.
Ryhmä toivoo, että heidän työnsä luo perustan tuleville tutkimuksille, joiden avulla tutkijat voivat jonain päivänä ennustaa näitä mahdollisesti katastrofaalisia aaltoja, he sanoivat.
Märät ja villit kokeet tehtiin Edinburghin yliopiston FloWave Ocean Energy -tutkimuslaitoksessa.
"FloWave-valtameren energian tutkimuslaitos on pyöreä yhdistetty aaltovirta-alue, jossa aallonmuodostimet on sovitettu koko kehän ympärille", Sam Draycott, Edinburghin yliopiston teknillisen korkeakoulun tutkijatohtori, totesi lausunnossa. "Tämä ainutlaatuinen ominaisuus mahdollistaa aaltojen generoinnin mistä tahansa suunnasta, mikä on antanut meille mahdollisuuden luoda kokeellisesti uudelleen monimutkaiset suunta-aalto-olosuhteet, joiden uskomme olevan yhteydessä Draupner-aalto-tapahtumaan."
Tutkimus julkaistaan Journal of Fluid Mechanics -lehden 10. helmikuuta.
