探索号科考船和“巨浪之夜”
-RRS-Discovery-号参加-2000-年的巨浪探险。图片由-NOC-156838 "彭妮 (Penny) 乘坐 RRS Discovery 号参加 2000 年的巨浪探险。图片由 NOC 提供")
2000 年 2 月 8 日夜间，英国研究船“皇家研究船（RRS）发现号”的船员正准备迎接一场风暴。
前一天晚上，风速不断增大，形成了船上人员从未经历过的、也不愿再经历的状况。
8日下午至9日上午，海浪高度超过20米，午夜时分达到最高峰，高达29.1米，相当于十层楼高。
即使是在苏格兰以西 250 公里的北大西洋，这些情况也是异常的。
风暴给这艘船留下了痕迹，船上载有 25 名科学家和 22 名海员，他们当时正在执行埃利特线水文横断面测量任务。船内有一扇窗户被震碎，是船体结构在巨大的冲击力下弯曲而损坏的。一艘救生艇松脱，人们从铺位上摔下来，身上有瘀伤，甚至肋骨断裂。
如果不是船长和船员的努力和行动，情况可能会更糟（后来他们才知道，他们还差点与一艘拖网渔船相撞，幸亏船员们保持警惕才避免了）。
但这场风暴也给科学研究留下了印记。记录的海浪高度是有史以来科学仪器在公海记录到的最大海浪。
对于海洋科学来说，这很重要。
NOC 首席科学官Penny Holliday 教授。图片由 NOC 提供
了解和理解显著的海浪高度非常重要。但出于显而易见的原因，它们也很少在现场测量，因此很难准确预测。
在那个漆黑的夜晚，RRS 发现号上的是南安普敦海洋科学中心首席科学官佩妮·霍利迪 (Penny Holliday) 教授。当时，佩妮正在利物浦大学攻读博士学位，同时也在南安普敦海洋科学中心工作。
“很难相信那晚已经过去 25 年了，”她说，“那真是太可怕了。海浪是我从未见过的。
“我们会爬上一个海浪的表面，然后必须减慢发动机转速，以防止在螺旋桨从水面上越过波峰时发动机过热，然后冲进下一个波谷，希望我们不会继续下沉。
“那天晚上，发现号上无人入睡。我们大多数人被毫不客气地从铺位上甩了下来。所有没有被钉住的东西都四处乱飞，船就像漩涡中的玩具一样被抛来抛去，午夜时分达到顶峰。”
当时，传统观点认为，这种规模的海浪是罕见的异常现象，即所谓的“异常巨浪”。
“但我们那天晚上收集的数据表明，这些巨浪并非偶然，”霍利迪教授说。“它们是风暴系统的一部分，该系统经常产生高度超过 18 米的巨浪。”
“我们发现的证据表明，这是由共振效应引起的，两天来不寻常的持续西风与海浪的速度相匹配，有助于将它们推向越来越高的山峰。”
皇家研究船 (RRS) 发现号。图片由 NOC 提供
当晚开展的研究发表在《地球物理研究快报》上，阐明了共振现象。
由于风暴的风速与海浪速度相匹配，系统不断增加能量。
“这有点像在恰当的时机推动秋千——每推动一次，秋千就会荡得更高，”霍利迪教授说。“在这种情况下，‘推动力’来自无情的风，它向海洋注入能量，将海浪推向前所未有的高度。”
这一见解对海洋工程具有重要意义。船舶和海上平台通常设计为可抵御高达 15 米的海浪。
25 年前 2 月 8 日 RRS 发现号的经验和数据迫使人们重新思考这些假设，特别是在罗卡尔这样的地区，极端情况可能比以前认为的更为常见。
该数据也是有史以来记录的最详细的极端海浪直接测量数据之一。
如今，工程师和科学家使用先进的模型（包括我们研究得出的模型）来更好地预测和应对此类事件。然而，正如那晚所证明的那样，即使是最好的模型也可能低估海洋的强大力量。
“二十五年过去了，海洋仍不断给我们带来惊喜和挑战，”霍利迪教授说。“当我们面对由气候变化塑造的未来时，了解极端天气和海洋事件变得更加重要。海温上升和风向变化可能导致风暴更频繁、更猛烈，这使得我们预测和减轻其影响的工作变得更加紧迫。”
* 此次探险的 RRS Discovery 是今天的 RRS Discovery 的前身，建于 1962 年，改装于 1992 年，并于 2012 年退役。该船于 2013 年被当前的 RRS Discovery 取代。
来源：NOC
风暴过后的船员。图片由 NOC 提供
