In molte zone costiere e gole, scogliere instabili spesso falliscono quando la roccia di fondazione sotto di loro viene schiacciata. Si possono creare grandi onde d'acqua, minacciando la sicurezza umana.

In questa settimana Fisica dei fluidi scienziati in Cina rivelano il meccanismo con cui queste scogliere crollano, e quanto grande, onde simili a tsunami, note come onde impulsive, sono creati. Sono stati effettuati pochi studi sperimentali su questo fenomeno, quindi questo lavoro rappresenta nuovi dati preziosi che possono essere utilizzati per proteggere da un disastro imminente.

Gli esperimenti sono stati condotti in un ambiente trasparente, scatola rettangolare. Un grande specchio d'acqua è stato posto a un'estremità della scatola e un mucchio granulare all'altra. La pila è separata dall'acqua da un cancello mobile. Quando la porta è portata in alto in fretta, il mucchio crolla e scivola nell'acqua, inducendo l'azione delle onde.

La forma delle particelle granulari è stata scelta per assomigliare alle forme dei campioni dell'area del bacino idrico delle Tre Gole in Cina. Il movimento del corpo idrico è stato osservato con ulteriori particelle galleggianti e sospese. I movimenti di questo secondo gruppo di particelle sono stati rilevati da una telecamera fuori dagli schemi a 100 fotogrammi al secondo.

I ricercatori hanno variato la larghezza e l'altezza del mucchio granulare e, separatamente, l'altezza del corpo idrico. Il rapporto altezza-larghezza del palo è risultato critico, determinare come il palo collassa e i tipi di onde impulsive prodotte.

Il mucchio è crollato in quattro fasi, alla fine spingendo via l'acqua. I movimenti d'acqua risultanti sono stati trasferiti al palo in determinate condizioni, creando vortici. Sono stati generati tre tipi di onde d'acqua:onde di transizione, onde solitarie e fori.

Le onde di transizione decadono gradualmente mentre si propagano. onde solitarie, anche se, sono costituiti da un'unica cresta d'acqua che si muove rapidamente, senza diminuire la sua ampiezza. in un foro, la cima dell'onda si rompe e si rovescia in avanti.

Adattando i dati sperimentali osservati a una formula, i ricercatori hanno sviluppato un modo per prevedere quale tipo di onda sarebbe stato prodotto.

"Queste formule sono molto adatte per il collasso di pali granulari parzialmente sommersi, ", ha detto il co-autore Huang Bolin.