המסתורין של גלי נוכלים ענקיים: מדענים חושפים את הסיבה העיקרית

חוקרים מאוניברסיטת מלבורן גילו במים הדרומיים ביותר של אנטארקטיקה שלרוח יש תפקיד משמעותי ביצירת גלים סוררים מסיביים, הנפוצים יותר ממה שחשבו בעבר.

משלחת מאוניברסיטת מלבורן למים המקיפים את הנקודות הדרומיות ביותר של אנטארקטיקה גילתה שרוח היא גורם מפתח ביצירת גלים סוררים עצומים. המחקר מצא כי הגלים הבלתי צפויים הללו קורים לעתים קרובות יותר ממה שחשבו בעבר, ומציעים נתונים חיוניים לשיפור מודלים עתידיים לחיזוי גלים סוררים.

גל נוכל הוא גלישה בודדת הגבוהה בהרבה מהגלים הסמוכים, שעלולה לפגוע בספינות או בתשתית החוף. גלי האוקיינוס ​​הם בין כוחות הטבע החזקים ביותר על פני כדור הארץ, וכפי שמגמות עולמיות מצביעות על כך שרוחות האוקיינוסים ינשבו חזק יותר בגלל שינויי האקלים, גלי האוקיינוס ​​עשויים להיות חזקים יותר.

במחקר שפורסם לאחרונה ב מכתבי סקירה פיזיתצוות המחקר בראשותו של פרופסור אלסנדרו טופולי מצא שגלים סוררים בוקעים מכוחות רוח חזקים ודפוסי גל בלתי צפויים, מה שמאשר רעיון שהוכח בעבר רק בניסויי מעבדה.

התקדמות טכנולוגית בחקר גלים

פרופסור טופולי אמר, "גלים נוכלים הם קולוסים – גבוהים פי שניים מגלים שכנים – שמופיעים לכאורה משום מקום".

תוך שימוש בטכנולוגיה מתקדמת ויציאה למסע לאחד המחוזות האוקיינוסים ההפכפכים ביותר של כדור הארץ, צוות המחקר פרס טכניקה חדשה להדמיה תלת מימדית של גלי אוקיינוס. כשהם מפעילים מצלמות סטריאו על סיפון שוברת הקרח הדרום אפריקאית SA Agulhas II במהלך המשלחת לאנטארקטיקה ב-2017, הם תפסו תובנות נדירות לגבי התנהגות הגלים באזור מרוחק זה.

השיטה שלהם, המחקה את הראייה האנושית באמצעות הדמיה ברצף, אפשרה לצוות לשחזר את פני האוקיינוס ​​הגלי בתלת מימד, ולספק בהירות חסרת תקדים לדינמיקה של גלי האוקיינוס. המדידה המדעית הראשונה של גל נוכל הייתה גל דראופנר בגובה 25.6 מטר, שתועד בים הצפוני בשנת 1995. 16 אירועי חשד לגל נוכלים דווחו במאה ה-21.

"הים הגועש והרוחות הפראיות של אנטארקטיקה עלולים לגרום לגלים גדולים 'להתגבר', וכתוצאה מכך תדירות גלים סוררת שמדענים העלו תיאוריה במשך שנים, אך עדיין לא יכלו לאמת באוקיינוס", אמר פרופסור טופולי.

בהסתמך על מחקרים מספריים ומעבדתיים, שהציעו את תפקידה של הרוח ביצירת גלים סוררים, התצפיות של צוות המחקר סיפקו אימות של תיאוריות אלה בסביבה האוקיינוסית בפועל.

השלכות על מחקר עתידי

"התצפיות שלנו כעת מראות שתנאי ים ייחודיים עם גלים סוררים מתעוררים בשלב ה'צעיר' של הגלים – כאשר הם מגיבים ביותר לרוח. זה מצביע על כך שפרמטרים של הרוח הם החוליה החסרה", אמר פרופ' טופולי. "הרוח יוצרת מצב כאוטי שבו גלים בעלי ממדים וכיוונים שונים מתקיימים במקביל. הרוח גורמת לגלים צעירים לצמוח גבוה יותר, ארוך יותר ומהיר יותר. במהלך ההגברה העצמית הזו, גל גדל בצורה לא פרופורציונלית על חשבון שכניו".

"אנחנו מראים שגלים צעירים מציגים סימנים של התגברות עצמית וסבירות רבה יותר להפוך לסורר בגלל הרוח. תיעדנו גלים גבוהים פי שניים משכניהם פעם בשש שעות", אמר פרופסור טופולי. "זה משקף מודלים של מעבדה: שתנאי הים תיאורטית נוטים יותר להגברה עצמית מייצרים יותר גלים סוררים. לעומת זאת, לא זיהינו גלים נוכלים בים בוגר, שאינם מושפעים מרוח".

פרופסור טופולי הדגיש את החשיבות הקריטית של שילוב דינמיקת רוח במודלים חזויים לחיזוי גלים סוררים.

"זה מראה שכאשר מפתחים כלים לחיזוי גלים סוררים, מדענים צריכים לקחת בחשבון את הרוח בצורה יסודית."

המחקר מומן על ידי קרן המחקר הלאומית, קרן ACE, מועצת המחקר האוסטרלית, מועצת המחקר האוסטרלית, החברה המתמטית של לונדון, מרכז Wellcome EPSRC להנדסה רפואית וקרן סימונס.