I ricercatori della Florida State University hanno scoperto che le variazioni improvvise del fondale marino possono causare pericolose onde oceaniche note come onde anomale o anomale, onde così catastrofiche che un tempo si pensava fossero il frutto dell'immaginazione dei marittimi.

"Queste sono onde enormi che possono causare enormi distruzioni a navi o infrastrutture, ma non sono esattamente compresi, " ha detto Nick Moore, assistente professore di matematica alla Florida State e autore di un nuovo studio sulle onde anomale.

Lo studio è pubblicato sulla rivista Fluidi per la revisione fisica .

Un tempo considerato un mito, queste onde hanno messo in difficoltà la comunità scientifica per diversi decenni.

Negli anni, ricercatori di tutto il mondo hanno esaminato una serie di fattori diversi che pensavano potessero contribuire a queste onde, compreso il fondale marino, eccitazione del vento e un fenomeno chiamato Benjamin-Feir in cui le deviazioni da una forma d'onda periodica sono rinforzate dalla non linearità.

La maggior parte degli studi che si sono concentrati sui fondali marini ha considerato solo dolci pendii, ei pochi studi che hanno spinto i pendii a livelli estremi si sono basati principalmente su simulazioni al computer.

"C'era una relativa sottorappresentazione dei dati del mondo reale che si possono ottenere da esperimenti di laboratorio, dove puoi controllare attentamente i vari fattori, "Ha detto Moore. "Spesso hai bisogno di questi dati del mondo reale per vedere se le simulazioni al computer ti stanno dando previsioni sensate".

Gli esperimenti di laboratorio di Moore furono i primi ad esaminare l'effetto delle brusche variazioni del fondale marino sulle statistiche delle onde.

Insieme al direttore del Geophysical Fluid Dynamics Institute Kevin Speer e all'ex studente della FSU Tyler Bolles, Moore ha creato una camera lunga con un fondo variabile. Utilizzando un motore per generare onde casuali, il team di ricerca ha monitorato migliaia di onde per vedere se sono emersi modelli.

Dopo che le onde hanno attraversato diversi piedi di profondità costante, incontrarono un gradino sul fondo della vasca che rappresentava un brusco cambiamento nel fondale marino. Moore e i suoi colleghi hanno scoperto che inizialmente le onde sembravano normali, seguendo una tradizionale curva a campana. Ma quando passarono sul gradino, le strutture delle onde sono notevolmente cambiate.

Le onde alterate hanno seguito quella che viene chiamata una distribuzione gamma, una funzione matematica che descrive certi modelli che sfidano la curva a campana in un modo particolare.

"È sorprendente come la distribuzione gamma descriva bene le onde misurate nei nostri esperimenti, "Ha detto Moore. "Come matematico, questo mi sta urlando che c'è qualcosa di fondamentale da capire."

Gli esperimenti e l'emergere di questa distribuzione gamma hanno stimolato nuove indagini sull'origine delle onde anomale.

"Dobbiamo capirli a un livello fondamentale prima sviluppando nuova matematica, "Ha detto Moore. "Il prossimo passo è usare questa nuova matematica per cercare di prevedere dove e quando si verificheranno questi eventi estremi".