Efter att orkanen Epsilon flyttade in i Nordatlanten i slutet av oktober, det skickade en enorm dyning till Europa, bland annat på Nazaré. Kredit:NOAA via Wikimedia Commons
Den 11 februari 2020, Brasilianska Maya Gabeira surfade på en våg utanför Nazarés kust, Portugal, som var 73,5 fot lång. Detta var inte bara den största våg som någonsin surfats av en kvinna, men det visade sig också vara den största våg som någon surfat under vintersurfsäsongen 2019-2020 – första gången en kvinna har ridit på årets största våg.
Som kvinnlig surfare själv – även om den har tvivelaktiga förmågor – gjorde den här nyheten mig riktigt upphetsad. Jag älskar när kvinnliga idrottare åstadkommer saker som vanligtvis får rubriker för män. Men jag är också fysisk oceanograf och klimatforskare vid Brandeis University. Gabeiras bedrift fick mig att tänka på själva vågorna utöver surfarna som rider på dem.
Vad gör vissa vågor så stora?
Vågor börjar med en storm
Fundera i några sekunder på vad som händer när du kastar en sten i en fridfull damm. Det skapar en ring av vågor - fördjupningar och höjder av vattenytan - som breder ut sig från mitten.
Vågor i havet fungerar på liknande sätt. I sällsynta fall kan jordbävningar och jordskred generera vågor, men vanligtvis skapas vågor av vinden. Rent generellt, de största och mest kraftfulla vindgenererade vågorna produceras av starka stormar som blåser under en utdragen period över ett stort område.
Vågorna som surfare rider på har sitt ursprung i avlägsna stormar långt över havet. Till exempel, vågen som Gabeira surfade vid Nazaré skapades troligen av en storm någonstans mellan Grönland och Newfoundland några dagar tidigare. Vågorna i en storm är vanligtvis röriga och kaotiska, men de blir mer organiserade när de fortplantar sig bort från stormen och snabbare vågor överskrider långsammare vågor.
Denna organisation av vågorna skapar "svall, " eller regelbundet åtskilda våglinjer. När man beskriver en dyning, oceanografer och surfare bryr sig i allmänhet om tre egenskaper. Först, höjden – hur hög en våg är från botten till toppen. Sedan våglängden - avståndet mellan toppen av en våg och toppen av vågen bakom den. Och slutligen perioden – den tid det tar för två på varandra följande vågor att nå en fast plats.
Precis som krusningar i en damm, vågor i havet fortplantar sig utåt från stormen som genererade dem. Kredit:Garrett Sears via Unsplash, CC BY
Havsbotten styr vågorna
Vågor sitter inte bara på toppen av havet. Deras energi sträcker sig långt under ytan, ibland så djupt som 500 fot. När vågor rör sig in på grundare vatten nära stranden, de börjar "känna" havets botten. När botten drar och drar på vågorna, de saktar ner, komma närmare varandra och växa längre.
När vågorna rör sig mot stranden, vattnet blir allt grundare och vågorna fortsätter att växa tills så småningom, de blir instabila och vågen "bryts" när krönet väller över mot stranden.
När en dyning färdas genom havet, alla vågorna är mer eller mindre lika stora. Men när dyningar rinner in i en kustlinje, vågorna på en strand kan vara många gånger större än vågorna på en annan strand bara en mil bort. Så varför hittar vi inte stora vågor som bryter på alla stränder? Varför finns det några platser som Nazaré i Portugal, Mavericks i Kalifornien och Jaws i Maui som är ökända för att ha stora vågor?
När havsbotten blir grunt, det börjar påverka vågor som rör sig mot stranden. Kredit:Régis Lachaume via Wikimedia Commons, CC BY-SA
Nazaré Canyon, den mörka slingrande fördjupningen som sträcker sig horisontellt över denna flygkarta, leder och fokuserar vågenergin mot en plats på den portugisiska kusten, producerar några av de största vågorna på jorden. Kredit:Rúdisicyon via Wikimedia Commons, CC BY-SA
Det kommer ner till vad som finns på botten av havet.
De flesta kuster har inte en jämn, jämnt sluttande botten som sträcker sig från djuphavet till stranden. Det finns rev, sandbankar och kanjoner som formar undervattensterrängen. Formen och djupet på havsbotten kallas batymetri.
Precis som ljusvågor och ljudvågor kommer att böjas när de träffar något eller ändra hastighet - en process som kallas refraktion - så gör havsvågor. När ytlig batymetri saktar ner en del av en våg, detta gör att vågorna bryts. På samma sätt som ett förstoringsglas kan böja ljus för att fokusera det till en ljus punkt, rev, sandbankar och kanjoner kan fokusera vågenergin mot en enda punkt på kusten.
Detta är vad som händer på Nazaré för att skapa gigantiska vågor. Som sträcker sig ut till havet från stranden är en undervattenskanjon som etsades ut av en gammal flod när tidigare havsnivån var mycket lägre än den är idag. När vågor utbreder sig mot stranden över denna kanjon, det fungerar som ett förstoringsglas och bryter vågorna mot mitten av kanjonen. Denna fokusering av vågor vid Nazaré Canyon hjälper till att skapa de största surfbara vågorna på planeten.
Nästa gång du hör om någon som Maya Gabeira som surfar på en rekordstor våg vid Nazaré, tänk på de avlägsna stormarna och den unika undervattensbatymetrin som är avgörande för att generera så stora vågor. Vågen hon red hade varit på en lång resa, och vid dess kraschande ände, den blev minnesvärd när hon lyfte från dess krön och red nerför dess enorma, brant ansikte.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
