Первые прямые доказательства того, что разбивающиеся волны вызывают горизонтальные вихри

Группа учёных под руководством Кларка впервые провела прямые измерения генерации горизонтальных вихрей (вертикальных вихревых структур) разбивающимися волнами в прибрежной зоне у побережья Северной Каролины. Для этого использовалось кольцо погружённых датчиков течения диаметром 10 метров. Измерения подтвердили, что турбулентные вихри создаются на краях гребней разбивающихся волн, а направление их вращения зависит от того, лево- или правосторонней является волна. Продолжительность жизни вихрей составила от 20 до 60 секунд.

Эти горизонтально-вращающиеся вихри являются важным механизмом, преобразующим кинетическую энергию волн в турбулентность. Они играют ключевую роль в рассеивании питательных веществ, личинок, бактерий, осадков и других взвешенных частиц вдоль береговой линии, что критически важно для функционирования прибрежных экосистем.

Дополнительно исследователи обнаружили, что вихри были наиболее сильными во время отлива и наиболее слабыми во время прилива. Это явление, по их мнению, может быть связано либо с изменением положения массива датчиков в прибойной зоне из-за приливов, либо с увеличением энергии, рассеиваемой волнами, разбивающимися на более мелкой воде во время отлива. Полученные данные подтверждают, что такие горизонтальные вихри служат важным источником диспергирующей энергии для прибрежной среды.