توصلت الدراسة إلى أن أمواج المحيط المارقة يمكن أن تصبح أكثر وحشية

ننسى الأمواج اللطيفة ليوم مشمس على الشاطئ. المحيط مكان مرعب، قادر على إظهار قوة خيالية. الآن، يكشف تحليل جديد للفيزياء وراء الموجات أنها يمكن أن تصل إلى أبعاد مذهلة أكثر مما كان يعتقد في السابق.

إن فهم الأمواج في أكبر المسطحات المائية في العالم لا يقل أهمية عن تعقيده. على الرغم من دراستها على نطاق واسع، إلا أنه لا يزال من غير الواضح تمامًا سبب كسر الموجات بهذه الطريقة. ومع ذلك، تلعب الأمواج دورًا مهمًا في تبادل الغازات بين الهواء والماء، وهي معلومات مهمة لنمذجة المناخ. إن القدرة على التنبؤ بالموجات المارقة الهائلة تعد أيضًا جزءًا لا يتجزأ من التصميم الآمن للهياكل البحرية التي من صنع الإنسان، مثل منصات النفط والغاز ومزارع الرياح. وفي الواقع، فإن معرفة حجم أمواج المحيط الكبيرة أمر بالغ الأهمية، وتشير الدراسة الجديدة إلى أنه وفقًا للنماذج الفيزيائية، يمكن لهذه الموجات الشاذة أن تصل إلى ما يصل إلى أربعة أضعاف ارتفاع أعلى الأمواج المسجلة على الإطلاق.

للحصول على فهم أفضل لديناميكيات الموجات، قامت مجموعة من المهندسين من جامعة مانشستر وجامعة أكسفورد بالغوص العميق في عالم الموجات. كما هو موضح في دراستهم اللاحقة، المنشورة في طبيعةاتضح أننا كنا نفكر في الموجات بشكل خاطئ. كان يُعتقد في كثير من الأحيان أن موجات الماء ثنائية الأبعاد، وتتحرك في اتجاه واحد. وقال المهندسون إن هذا ليس دقيقًا تمامًا، وفي ظل معايير محددة معينة، تكون الموجات قادرة على التحرك في اتجاهات متعددة في وقت واحد، مما يؤدي إلى موجات مجمعة عملاقة.

لمعرفة ذلك، لجأ المهندسون إلى خزان موجات دائري فريد من نوعه موجود في FloWave Ocean Energy Research Facility، مما سمح لهم بدراسة الموجات التي لم تكن محدودة في حركتها الاتجاهية. وباستخدام مصفوفة قياس موجة مصممة خصيصًا، تمكنوا من دراسة هياكل الموجات عندما بدأت في التكسر. استند بحثهم إلى دراسة سابقة، والتي استخدمت نفس خزان الموجة لمحاكاة موجة دراوبنر سيئة السمعة عام 1995. كانت تلك الموجة التي يبلغ طولها 84 قدمًا (25.6 مترًا) هي أول موجة مارقة مؤكدة، حيث يبلغ حجمها ضعف حجم الموجة المتوسطة في المنطقة التي حدثت فيها.

عندما بدأوا في اختبار المياه، قاموا بمحاكاة الظروف التي يمكن أن تحدث في الإعصار، حيث يمكن أن تؤدي التغييرات المفاجئة في اتجاه الرياح القوية إلى عبور الأمواج لبعضها البعض. كلما زاد انتشار الموجات المتقاربة، أصبحت الموجة المجمعة أكبر.

وقال سام درايكوت، أحد كبار المحاضرين في جامعة مانشستر، والذي عمل في الدراسة، في بيان: “لقد أظهرنا أنه في ظل هذه الظروف الاتجاهية، يمكن أن تتجاوز الموجات الحد الأعلى المفترض بشكل شائع قبل أن تنكسر”. “على عكس الموجات أحادية الاتجاه، يمكن للموجات متعددة الاتجاهات أن تصبح أكبر بمرتين قبل أن تنكسر.”

الأمر يزداد سوءًا. ووجد العلماء أنه عندما تلتقي موجات متعددة، فإنها يمكن أن تستمر في النمو حتى بعد انقطاعها. وقد حسبوا أن الموجات، من الناحية النظرية، يمكن أن تنمو بشكل أكثر حدة بأربعة أضعاف مما كان يعتقد في السابق. لذلك، مع وجود أكبر موجة مارقة مسجلة على ارتفاع 84 قدمًا، ونظرًا لاحتمال أن تكون الأمواج أكثر حدة بأربع مرات، تشير بعض الحسابات السريعة إلى أن أكبر الموجات المارقة يمكن أن تصل إلى 336 قدمًا (102 مترًا). موافق. لكي نكون واضحين، هذا هو استقراءنا للنتائج الجديدة، وليس ادعاءً صريحًا ورد في الورقة.

وقال تون فان دن بريمر، الباحث من جامعة دلفت للتكنولوجيا في هولندا، والذي شارك أيضًا في الدراسة: “بمجرد أن تنكسر الموجة التقليدية، فإنها تشكل غطاءً أبيض، ولا يوجد طريق للعودة”. “ولكن عندما تنكسر موجة ذات انتشار اتجاهي عالٍ، فيمكن أن تستمر في النمو.”

وما لا يزال يتعين تحديده هو كيف يمكن أن يحدث كل هذا في العالم الحقيقي. واعترف المهندسون في الورقة أنهم لم يأخذوا في الاعتبار كيف يمكن لعوامل مثل عمق الماء أن تؤثر على ارتفاع الموجة. كما لاحظوا أن أمواج المحيط عشوائية، بينما كانت تجاربهم محكومة بدرجة عالية.

ومع ذلك، في مكان ما هناك، في يوم عاصف في البحر، يمكن للفيزياء التي تلعبها في المختبر أن تؤدي إلى موجة مارقة وحشية تمامًا. ومع هذه المعرفة الموجودة الآن في عقلك، حاول الاستمتاع بيومك التالي على الشاطئ.