실험실에서 재현 된 유명한 일본 'Freak Wave'

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새로운 연구 결과에 따르면, 예상치 못하고 거대하기 때문에 괴물의 파도, 물의 벽을 생성하기 위해서는 완벽한 폭풍이 필요합니다.

예를 들어 1995 년 1 월 1 일 노르웨이 해안의 드라 우프 너 석유 플랫폼 근처에서 발생한 드라 우프 너 괴물 파를 보자. 그 파도는 믿어지지 않는 84 피트 (25.6 미터)의 높이에 도달했습니다. 또 다른 유명한 도적 파는 일본 예술가 카츠 시카 호쿠사이 (Katsushika Hokusai)가 19 세기 목판화 "그레이트 웨이브 (Great Wave)"로 묘사 한 것으로, 불가피한 충돌 이전의 엄청난 물의 순간을 보여줍니다.

영국, 스코틀랜드, 호주의 국제 연구팀은이 기괴한 파동이 갑자기 갑자기 경고없이 나타나는 이유를 알아 내기 위해 실험실 탱크에서 드라 우너 파의 비늘을 재현했습니다.

이 팀은 불량 웨이브의 레시피를 성공적으로 해독했습니다. 약 120 도의 각도로 교차하는 두 개의 작은 웨이브 그룹이 필요합니다.

남쪽 바다에서 베로니크 사라 노가 본 것처럼, 악성 파동. (이미지 제공 : Copyright V. Sarano)

이 발견은 영국의 옥스퍼드 대학교 (University of Oxford) 공학 공학과의 연구 조교 인 마크 맥 앨리스 터 (Mark McAllister)는“단순한 민속에서 믿을 수있는 실제 현상으로 과학자들의 괴물 파에 대한 이해를 이동시킨다”고 성명에서 밝혔다. "실험실에서 Draupner 웨이브를 재생성함으로써이 현상의 잠재적 메커니즘을 이해하는 데 한 걸음 더 다가 섰습니다."

맥 알리 스터 (McAllister)는 전자파로 라이브 사이언스에게 전자파를 통해 파도가 전형적인 환경에서 파열 될 때 파면 상단의 유체 속도 (물 속도와 방향)가 크레스트 자체의 속도를 초과한다고 밝혔다. 이로 인해 크레스트의 물이 파도를 추월하고 파도가 부서짐에 따라 아래쪽으로 추락합니다.

그러나 파도가 큰 각도 (이 경우 120도)로 교차하면 파도를 깨는 동작이 변경됩니다. 파도가 십자형으로 움직일 때, 파문 아래의 수평 유체 속도가 상쇄되므로 결과적인 파동은 충돌없이 더 커지고 커질 수 있습니다. 맥 알리 스터는“우리의 비디오에서 볼 수 있듯이 급락이 더 이상 발생하지 않고 제트 제트와 같은 상방이 끊어지고있다”고 말했다.

즉, 파도가 큰 각도로 교차하면 Draupner 괴물 파도와 Hokusai의 큰 파도와 같은 괴물 파도를 만들 수 있습니다.

그러나 웨이브 그룹이 반드시 불량한 120도 각도로 만나야하는 것은 아닙니다.

McAllister는 "Draupner 파의 경우 120 도의 각도가 그러한 파를지지하는 데 필요한 것"이라고 말했다. 그러나 "보다 일반적으로 말하면, 바다에서 많은 양의 횡단은 더 가파른 파도를지지 할 것입니다."

이번 연구 결과는 "이전에는 관측되지 않은 파도 파괴 행동을 보여 주며, 이는 현재의 바다 파도 파괴에 대한 최신의 이해와는 상당히 다르다"고 연구 수석 저자 TS 반 덴 브레머는 성명에서 옥스포드 대학은 말했다.

연구팀은 그들의 연구가 언젠가 과학자들이 잠재적으로 치명적인 파동을 예측하는 데 도움이 될 미래의 연구를위한 토대를 마련하기를 희망한다고 그들은 말했다.

습식 및 야생 실험은 에든버러 대학교의 FloWave 해양 에너지 연구 시설에서 수행되었습니다.

Draupner 파의 실험실 레크리에이션. (이미지 제공 : McAllister, M.L. 외 J. Fluid Mech. (2019); CC BY 4.0)

에딘버러 대학교 공학부 샘 드레이 콧 (Sam Draycott)은“FloWave 해양 에너지 연구 시설은 전 주변에 파도 메이커가 장착 된 원형 결합 파동 유역이다. "이 고유 한 기능을 통해 어떤 방향에서든 웨이브를 생성 할 수 있으며,이를 통해 Draupner 웨이브 이벤트와 관련된 복잡한 방향성 웨이브 조건을 실험적으로 재현 할 수 있습니다."

이 연구는 유체 역학 저널 2 월 10 일자에 발표 될 예정이다.

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