不懂點物理,你也好意思衝浪? | 衝浪物理原理
圖片由AustinNeill/Unsplash提供科學家已經找到準確的衝浪點了,倘若衝浪健兒能抓住這些關鍵點,他們將能以最高的速度完美地乘風破浪——然而,該發現不僅能幫助衝浪健兒表現更出色,它還能應用於天氣和氣候的研究中。空氣和水流是如何相互作用的?波浪的能量是如何轉移至類似衝浪板等承載物的表面?與這些問題相關的物理知識正是該項分析的基本原理。來自加利福尼亞大學斯克里普斯海洋研究所的團隊表示,該研究背後的理念是為了更好地理解海浪,然後把這種理解應用於全球性的氣候變化模型中。「基於海浪的速度和幾何結構,你可以確認衝...
圖片由Austin Neill/Unsplash提供
科學家已經找到準確的衝浪點了,倘若衝浪健兒能抓住這些關鍵點,他們將能以最高的速度完美地乘風破浪——然而,該發現不僅能幫助衝浪健兒表現更出色,它還能應用於天氣和氣候的研究中。
空氣和水流是如何相互作用的?波浪的能量是如何轉移至類似衝浪板等承載物的表面?與這些問題相關的物理知識正是該項分析的基本原理。
來自加利福尼亞大學斯克里普斯海洋研究所的團隊表示,該研究背後的理念是為了更好地理解海浪,然後把這種理解應用於全球性的氣候變化模型中。
「基於海浪的速度和幾何結構,你可以確認衝浪的條件以及海浪堆積的最強點——也就是『高潮點』,」研究帶頭人及衝浪狂熱者Nick Pizzo說。
圖自視頻截圖
基於研究人員的計算,衝浪關鍵點位於破裂海浪中的螺旋處。為了實現最大的向前運動,物體(衝浪板)的前進速度應該和海浪的速度保持一致。
對於一個衝浪老手來說,這並不是新鮮的點子——但它幫助我們對海洋的物理性質有了更廣闊的認識。
「通過從理論上研究海浪上的衝浪者的加速度,我們可以更好地描述破浪時所產生的氣流,從而更好地理解大氣層和海洋之間的動力和能量預算值,」Pizzo說。
破浪在海面上並不常見,這種情況通常發生於海岸附近。當海浪破裂時,它會產生氣流,水滴以海洋飛沫的形式進入大氣層。
這些小事件的相互作用一方面有助於預防暴風雨和颶風,另一方面可以為長期的氣候變化建立模型,因此,最終得益於該項研究的群體遠不止於衝浪愛好者。
水覆蓋了約71%的地球表面積,因此水對氣候有著重大的影響作用;反之亦然,氣候也極大地影響著水。科學家正努力地尋找水中活動和大氣層活動之間的聯繫。
記錄顯示,人類記載的最大波浪是2013年2月誕生於冰島和英國之間的北大西洋海域、高達19米(62.3英尺)的怪浪。在類似這種規模的海浪上衝浪應該是一種完美體驗。
Pizzo計劃持續研究海浪和大氣層之間的複雜關係,相信未來將會有更多關於衝浪的氣候科學呈現於人們眼前。Pizzo說:「我們需要通過小事件掌握大未來。」
該研究已發佈於《流體力學雜誌》。