【科普】解开异常涌浪的秘密

“我记得听到巨浪涌来，撞击着船舷，玻璃碎了，”船长Cody VanBuskirk在11月告诉Saltwire。

范布斯柯克和“No Excuses”号（^_^）的船员在塞伯岛南部进行了十天的剑鱼捕猎。尽管预报说会有40节的大风，但实际天气并不恶劣。

接着，一个比其他任何一个波浪都大得多的浪涌猛击船舷，把船撞翻在横木上，把驾驶室的窗户砸破了。

VanBuskirk说:“当时我坐在船舵上，等我反应过来时，已经发现驾驶室里淹了齐腰深的水。”

“我打开门让水出去，结果发现整个船尾都在水下。”

26年前，数学家们可能不会相信VanBuskirk所说的超级大浪。因为这种巨浪仅仅存在于水手的故事里。“它们没有意义，所以它们不可能存在。“

是的，渔船甚至大型船只突然消失在不可能的天气里。比如1995年元旦那天，北海风暴引发的26米巨浪袭击了Draupner石油钻井平台，最大的海浪高达11.8米。但与大多数被这些怪物击中的小船不同，拥有高分辨率海浪监测设备的钻井平台最后幸存了下来，并给了研究人员方向。

如今，牛津大学的研究人员在波浪池里变出了混乱的海洋，试图重现那个反常的波浪，物理学家和数学家们都在寻找它是如何发生的。

第一个也是最简单的解释是，当多个向同一方向移动的波碰巧在同一地点和时间聚集在一起时，产生的效果就像把它们叠加在一起一样。

第二个才是真正了不起的理论，叫做非线性聚焦，它的描述是一个大波（WAVE）可以开始从它的邻居那里滤取能量，并变得越来越大。

纽约伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的研究人员乔瓦尼·德马泰伊斯(Giovanni Dematteis)说，“基本上，这和空间奇点有点类似，波可以从周围环境中减去能量，并在同一点集中更多的能量。”

VanBuskirk在命令他的船员穿上救生服逃向大海的时候，根本不关心学术界激烈的争论，对他来说，重要的是时间，而不是形成巨浪的机制。

现在，德玛泰斯和他的团队成功地将有关异常涌浪的不同理论整合到了一起。

在《流体动力瞬时子的实验证据:异常涌浪的普遍途径》一书中，德马提斯(与合著者托拜厄斯·格罗夫克、米格尔·奥诺拉托和埃里克·范登·艾金登一起)对是什么产生了这些海洋怪物的争论做了一次彻底的讨论。

德马提斯说:“如果你观察较小的事件，它们可以通过很多不同的途径形成。”

“但如果你看一件非常非常大的事件，所有的情况都必须以一种精确的方式协调起来，才能让它发生。”

基本上，尽管异常涌浪有其独特性，但在特定的海况下，它们看起来是一样的。（基于精确协调的原因）

而在它们出现之前翻腾的水将遵循一个模式。

如果能模拟海浪的模式，就能预测海浪在特定海况下的发生和形状。

当他们的模型在到挪威波浪水槽中实验时，结果是成功的。

德马提斯模型的价值将在未来出现：

在短期内，它可以帮助工程师模拟船体设计在极端海况下的表现。

从长远来看，这可能会带来一种技术，监测海浪的高度和船周围的形状，并在发现有很大可能导致异常涌浪形成的模式时发出警报。

“可能会有几分钟的预警，”德马提斯说。

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