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数学公式解释了如何波流氓形成

发布2016年6月28日

  • 数学公式解释了如何波可以在不寻常的情况下结合
  • 疯狗浪持续一秒左右20,威胁甚至是大型船舶

一个国际科学家小组已经开发出一种新的数学方程,解释如何高达25米高的疯狗浪似乎可以跳出无处沉大船和吞噬石油平台。

碰撞波的常见现象 - - 而具体到海浪的复杂动态非线性效应的波从建设性干扰的共同影响。

流氓波是如何产生的可能导致改进技术识别可能酿出他们的海洋区域,使得船公司,以避免危险的海域有更好的了解。

数学方程式是由教授弗雷德里克·迪亚斯开发, 数学与统计学院UCD,和研究人员 佐治亚理工学院毫微微研究所-ST CNRS-Üniversite电去弗朗什孔泰.

该研究结果发表在自然出版集团的 科学报告.

新的研究是基于1995年在北海达成一个石油钻井平台26米高的draupner波,并且也在2007年的研究记录仪器上的石油钻井平台在北海的安德烈波的分析还分析称,在2014年袭击了一个网站,海洋可再生能源合作过克莱尔,爱尔兰的海岸killard巨浪。

右图:教授弗雷德里克·迪亚斯,UCD数学与统计学院

在draupner波发生前,这个高度的波被广泛斥为是不可能的。它们是如何形成仍是一个谜。

公式结合了建设性的干扰和非线性效应。合并的干扰发生在从两个或更多个波的能量结合到“堆积”,并形成较大的单波。

虽然海浪有一个主导方向,在开放的海洋,来自其他方向的波形可以到达。在极少数情况下,这些波到来有组织地或几乎同相位,从而导致建设性干涉的不寻常的案件,可以增加一倍所产生的波的高度。

但是这增加了一倍的高度仍然不能解释在北海发现了疯狗浪的大小 - 和其他地方。这种差异可以通过海浪,这是不是正弦曲线的非线性特性来解释 - 这意味着顺利和一致的两个波谷和波峰 - 而是具有圆形槽和尖峰。

使用这两个因素使团队能够模拟电波能如何异常情况相结合,产生了draupner,安德烈和killard疯狗浪。

他们跑了根据他们的模型模拟匹配三个真实世界的流氓波的测量几乎是完美的。

“我们描述了我们调用其定向光谱的波场的复能流,”教授迪亚斯说。

“我们已经表明的是,结合本谱的知识和使用占二阶非线性数学,我们可以重现测量疯狗浪几乎一模一样。”

研究一直是可用于识别的海洋区域,其中非线性效应可能会引起波浪,并提供新的见解波浪破碎的未解决的问题一个新的流氓波模型的基础。作者希望他们的结果可能最终被用于改善给那些船上的警告。

疯狗浪通常持续只有20秒左右才消失 - 但是这是足够长,以危害大型船舶。

弗朗西斯费德勒,佐治亚理工学院,约翰·达德利,毫微微研究所-ST CNRS-Üniversite电去弗朗什 - 孔泰,和Sonia庞塞德莱昂和joesph布伦南,数学和统计学的UCD学校,也促成了研究。

该论文的题目 在现实世界中的海洋疯狗浪未经调制不稳定性解释“.

通过: 杰米·迪希数字记者,UCD大学关系