Descobreixen que hi ha onades oceàniques tridimensionals molt més extremes

Un estudi publicat a Nature ha descobert que les onades de l'oceà poden arribar a ser molt més extremes i complexes del que s'havia imaginat.

En determinades condicions, quan les onades es troben des de direccions diferents, les onades poden assolir altures quatre vegades més pronunciades del que es creia possible.

Sovint s'ha assumit que les onades són bidimensionals i la comprensió del trencament de les onades fins ara s'ha basat en aquestes suposicions. No obstant això, a l'oceà, les onades poden viatjar en moltes direccions i poques vegades s'ajusten a aquest model simplificat.

Nous coneixements d'un equip d'investigadors, entre els quals hi ha el Dr. Samuel Draycott de la Universitat de Manchester i el Dr. Mark McAllister de la Universitat d'Oxford, revelen que les onades tridimensionals, que tenen moviments multidireccionals més complexos, poden ser el doble de pronunciades abans de trencar en comparació amb les onades bidimensionals convencionals i, el que encara és més sorprenent, segueixen creixent encara més fins i tot després que s'ha produït el trencament.

Les troballes podrien tenir implicacions per al disseny de les estructures marines, la previsió meteorològica i la modelització climàtica, a més d'afectar la nostra comprensió fonamental de diversos processos oceànics.

Poden continuar creixent després de trencar

El professor Ton van den Bremer, investigador de la Universitat Tècnica de Delft, afirma que aquest fenomen no té precedents: “Quan una onada convencional trenca, forma una capa blanca i no hi ha marxa enrere. Però quan una onada amb una gran propagació direccional trenca , pot continuar creixent”.

Les ones tridimensionals es produeixen pel fet que les onades es propaguen en diferents direccions. La forma extrema d'això és quan els sistemes d'onades es "creuen", cosa que passa en situacions en què els sistemes d'onades es troben o quan els vents canvien de direcció sobtadament, com durant un huracà. Com més disperses siguin les adreces d'aquestes onades, més gran pot ser l'onada resultant.

El Dr. Sam Draycott, professor titular d'Enginyeria Oceànica a la Universitat de Manchester, va dir en un comunicat: "Mostrem que en aquestes condicions direccionals, les onades poden superar amb escreix el límit superior comunament assumit abans de trencar. A diferència de les onades unidireccionals (2D), les onades multidireccionals poden arribar a ser el doble de grans abans de trencar”.

El professor Frederic Dias, de l'University College Dublin i de l'ENS ParisSaclay, va afegir: "Volem-ho o no, les onades de l'aigua són més sovint tridimensionals que bidimensionals al món real. En 3D, hi ha més formes en què les onades poden trencar".

El disseny actual i les característiques de seguretat de les estructures marines es basen en un model d'onades 2D estàndard i les troballes podrien suggerir una revisió d'aquestes estructures per tenir en compte el comportament més complex i extrem de les onades 3D.

El Dr. Mark McAllister, de la Universitat d'Oxford i Wood Thilsted Partners, va dir: "La tridimensionalitat de les onades sovint es passa per alt en el disseny de turbines eòliques marines i altres estructures marines en general; les nostres troballes suggereixen que això podria portar a subestimar les alçades extremes de les onades i, potencialment, a dissenys menys fiables".

Les troballes també podrien afectar la nostra comprensió fonamental de diversos processos oceànics. El Dr. Draycott va afirmar: "El trencament de les onades té un paper fonamental en l'intercanvi aire-mar, inclosa l'absorció de CO2, alhora que afecta també el transport de material particulat als oceans, inclòs el fitoplàncton i els microplàstics" .