深海的真正怪兽是它:滔天巨浪
当路易斯陛下号游轮缓缓驶离西班牙东部的巴塞罗那港口,朝着意大利北部的启航时,它的这次地中海之旅本应是充满浪漫与惬意的一次航行。地中海的天气却自有它的变幻莫测。
那是2010年3月3日的午后,阳光洒在海面上,游轮正朝着东方航行。就在海面上突然聚集起风暴的力量。最初的几个小时里,海浪逐渐翻涌起来,一些初次体验大海的乘客开始感受到微微的颠簸与不适,但此时的景象尚未有异常之处。
到了午后4时20分,平静被打破。巨浪瞬间凭空耸立,其中一道至少8米高的水墙毫不预兆地迎面袭来。在巨浪的猛烈冲击下,游轮在浪涛中剧烈颠簸。一波未平,一波又起,连续的巨浪使得海水直冲船身上方近17米处。这股巨大的力量打破了第五层甲板上一间休息室的窗户,造成了无法挽回的后果:两名乘客当场死亡,另有十四人受伤。巨浪的来袭如同噩梦一般突如其来,又悄然消失。游轮不得不调转船头,在风浪的摧残后颤颤巍巍地驶回了巴塞罗那港口。
就在一二十年之前,像袭击路易斯陛下号的这种巨浪还仅仅是老水手们口中的传说。但现在,随着真实世界的观测记录与日俱增,结合先进的理论和实验研究,人们已经确切地认识到这种被称为“疯狗浪”的怪浪确实存在——而且出现的频率正在增加。我们面临的挑战是:能否预测这些怪浪何时出现?又在何处出现?
尽管科学家们已经开始对疯狗浪展开研究,但目前的研究进展仍然落后。至今,甚至连一个各方都能接受的定义都没有达成。广为流传的一个定义是,疯狗浪的高度至少要达到有效波高的两倍。有效波高是指某片海域内最高的三分之一海浪的平均高度。疯狗浪的界定因海域而异:在一片有效波高仅十厘米的海域,一个二十厘米高的海浪就可以被定义为疯狗浪。
这个高度可能看起来并不值得大惊小怪。长久以来,海洋学家所依赖的预测海浪高度的模型一直显示反常的高浪几乎不曾出现过。这些模型基于的原理是线性叠加——当两列波浪相遇时,它们在每一点的波峰和波谷都会简单相加。这种认识直到20世纪60年代后期才发生改变。英国剑桥大学的托马斯·布鲁克·本杰明和J·E·费尔的研究发现,传统的模型在数学上并不稳固。他们指出,当长波海浪与短波海浪相遇时,一个波列中的所有能量会突然聚集在几个怪波之中——有时甚至只形成一个怪波。这种突如其来的巨大海浪令人猝不及防,也给海洋航行带来了前所未有的挑战。