W dniu 11 lutego 2020 roku Brazylijka Maya Gabeira surfowała na fali u wybrzeży Nazaré w Portugalii, która miała 73,5 stopy wysokości. Nie tylko była to największa fala kiedykolwiek surfowana przez kobietę, ale także okazała się największą falą surfowaną przez kogokolwiek w zimowym sezonie surfingowym 2019-2020 – po raz pierwszy kobieta jeździła największą falą roku.

Jako kobieta surfer sam – choć o wątpliwych umiejętnościach – ta wiadomość sprawiła, że byłem naprawdę podekscytowany. Uwielbiam to, gdy kobiety sportowcy osiągnąć rzeczy, które zazwyczaj garner nagłówki dla mężczyzn. Ale jestem również fizycznym oceanografem i naukowcem zajmującym się klimatem na Uniwersytecie Brandeis. Wyczyn Gabeiry skłonił mnie do zastanowienia się nad samymi falami, a także nad surferami, którzy na nich pływają.

Co sprawia, że niektóre fale są tak duże?

Fale zaczynają się od burzy

Pomyśl przez kilka sekund o tym, co się dzieje, gdy wrzucisz kamień do spokojnego stawu. Tworzy on pierścień fal – wgłębień i uniesień powierzchni wody – które rozchodzą się od środka.

Fale w oceanie działają podobnie. W rzadkich przypadkach trzęsienia ziemi i osuwiska mogą generować fale, ale zazwyczaj fale są tworzone przez wiatr. Ogólnie rzecz biorąc, największe i najpotężniejsze fale generowane przez wiatr są wytwarzane przez silne sztormy, które wieją przez dłuższy czas na dużym obszarze.

Fale, na których jeżdżą surferzy pochodzą z odległych sztormów daleko za oceanem. Na przykład, fala, że Gabeira surfed w Nazaré był prawdopodobnie generowane przez burzę gdzieś między Grenlandii i Nowej Fundlandii kilka dni wcześniej. Fale wewnątrz burzy są zazwyczaj chaotyczne i bezładne, ale stają się bardziej zorganizowane, gdy rozchodzą się od burzy, a szybsze fale wyprzedzają wolniejsze.

Ta organizacja fal tworzy „swell”, czyli regularnie rozmieszczone linie fal. Opisując falę, oceanografowie i surferzy zwracają uwagę na trzy atrybuty. Po pierwsze, wysokość – jak wysoka jest fala od dołu do góry. Następnie długość fali – odległość pomiędzy szczytem jednej fali a szczytem fali znajdującej się za nią. I wreszcie okres – czas potrzebny dwóm kolejnym falom na dotarcie do ustalonego miejsca.

Podłogi kontrolują fale

Fale nie siedzą tylko na powierzchni oceanu. Ich energia rozciąga się daleko pod powierzchnią, czasem nawet na głębokość 500 stóp. Kiedy fale przemieszczają się do płytszej wody blisko brzegu, zaczynają „czuć” dno oceanu. Kiedy dno ciągnie fale, te zwalniają, zbliżają się do siebie i stają się wyższe.

Jak fale przesuwają się w kierunku brzegu, woda staje się coraz płytsza, a fale rosną, aż w końcu stają się niestabilne i fala „łamie się”, kiedy grzbiet rozlewa się w kierunku brzegu.

Gdy fala przemieszcza się przez ocean, wszystkie fale są mniej więcej tej samej wielkości. Ale kiedy fale docierają do linii brzegowej, fale na jednej plaży mogą być wielokrotnie większe niż fale na innej plaży oddalonej o zaledwie milę. Dlaczego więc duże fale nie rozbijają się na wszystkich wybrzeżach? Dlaczego niektóre miejsca, takie jak Nazaré w Portugalii, Mavericks w Kalifornii i Jaws w Maui są znane z wielkich fal?

To sprowadza się do tego, co jest na dnie oceanu.

Większość wybrzeży nie ma gładkiego, równomiernie nachylonego dna rozciągającego się od głębin oceanu do brzegu. Są tam rafy, ławice piasku i kaniony, które kształtują podwodny teren. Kształt i głębokość dna oceanu nazywa się batymetrią.

Tak jak fale świetlne i fale dźwiękowe zginają się, gdy uderzają w coś lub zmieniają prędkość – proces zwany refrakcją – tak samo fale oceaniczne. Kiedy płytka batymetria spowalnia część fali, powoduje to jej załamanie. Podobnie jak szkło powiększające może ugiąć światło, aby skupić je w jednym jasnym punkcie, rafy, ławice piasku i kaniony mogą skupić energię fal w kierunku jednego punktu wybrzeża.

To właśnie dzieje się w Nazaré, tworząc gigantyczne fale. Rozciągający się w kierunku morza od brzegu podwodny kanion został wyryty przez starożytną rzekę, kiedy poziom morza był znacznie niższy niż obecnie. Kiedy fale rozchodzą się w kierunku brzegu nad kanionem, działa on jak szkło powiększające i załamuje fale w kierunku centrum kanionu. To skupianie fal przez Kanion Nazaré pomaga w tworzeniu największych fal nadających się do surfowania na naszej planecie.

Następnym razem, gdy usłyszysz o kimś takim jak Maya Gabeira surfing rekordową falę w Nazaré, pomyśl o odległych burzach i unikalnej podwodnej batymetrii, które są niezbędne do generowania tak dużych fal. Fala, którą jechała, odbyła długą podróż, a na jej krachowym końcu została upamiętniona, ponieważ wystartowała z jej grzbietu i zjechała w dół po jej ogromnej, stromej twarzy.

.