风能驱动南极洲巨浪的形成 其发生频率比以前认为的要高
墨尔本大学对南极洲最南端周围水域的考察发现，风是产生巨浪的关键因素。研究发现，这些不可预测的海浪比以前认为的发生得更频繁，这为加强未来预测巨浪的模型提供了重要数据。
巨浪是指比附近海浪高得多的单次涌浪，它可能会损坏船只或沿海基础设施。海浪是地球上最强大的自然力量之一，而全球趋势表明，由于气候变化，海风将刮得更猛烈，因此海浪可能会变得更加强大。
亚历山德罗-托福利（Alessandro Toffoli）教授领导的研究小组在最近发表于《物理评论快报》上的一项研究中发现，巨浪产生于强大的风力和不可预测的波形模式，这证实了以前仅在实验室实验中证明的观点。
托福利教授说："观察到巨浪比邻近的波浪高一倍，而且似乎是凭空出现的。"
研究团队利用最先进的技术，在地球上最动荡的海洋区域之一展开考察，部署了一种用于对海浪进行三维成像的新技术。在2017年的南极考察中，他们在南非破冰船SA Agulhas II上操作立体相机，捕捉到了这一偏远地区海浪行为的罕见洞察力。
2017 年，Alessandro Toffoli 教授在南大洋的 SA Agulhas II 号上拍摄到的南极海浪。图片来源：亚历山德罗-托福利教授
他们的方法是通过连续成像模仿人类视觉，使研究小组能够以三维方式重建波浪状的海洋表面，前所未有地清晰地了解海浪的动态。对巨浪的首次科学测量是 1995 年在北海记录到的 25.6 米高的 Draupner 波。21 世纪共报告了 16 起疑似巨浪事件。
Toffoli教授说："南极洲波涛汹涌的海面和狂风会导致大浪'自我放大'，从而产生科学家们推测多年却无法在海洋中验证的巨浪频率。"数值研究和实验室研究表明，风在巨浪的形成过程中起着重要作用，研究小组的观测结果在实际的海洋环境中验证了这些理论。
"我们现在的观测结果表明，在海浪的'幼年'阶段--也就是它们对风的反应最灵敏的时候，会出现带有流氓海浪的独特海况。这表明风力参数是缺失的一环，"Toffoli 教授说。"风造成了不同尺寸和方向的波浪共存的混乱局面。风使年轻的波浪变得更高、更长、更快。在这种自我放大过程中，一个波浪的增长与其相邻波浪的增长不成比例。"
"我们发现，年轻的海浪有自我放大的迹象，更有可能因为风力而变得无规则。我们每隔六小时就会记录到比周围高出一倍的海浪，"Toffoli 教授说。"这反映了实验室的模型：理论上更容易自我放大的海况会产生更多的恶浪。相比之下，我们在不受风力影响的成熟海域没有探测到任何恶浪。"
Toffoli 教授强调，将风动力学纳入巨浪预测模型至关重要。"这表明，在开发预测巨浪的工具时，科学家需要充分考虑风力因素"。
编译自/ScitechDaily
