海浪下的钟摆可以防止海滩侵蚀

气候变化给我们带来了更强大、更具破坏性的海浪，这反过来又加剧了本已严重的海岸侵蚀问题。考虑到这一点，研究人员正在设计一个新的水下工程项目，该项目可能有助于让钟摆重新摆回对人类有利的方向。正如《新科学家》杂志首次强调的那样 周日，意大利国家研究委员会海洋科学研究所的一个团队正在研究 MetaReef，这是一种倒置的潜水钟摆原型系统，能够吸收水下能量以减轻波浪动量。

尽管 MetaReef 仍处于实验室设计阶段，但它已经展现出令人鼓舞的成果。为了测试他们想法的早期版本，该团队将 11 个半米长的塑料圆柱体绑在一个 50 米长的狭窄水箱底部。每个圆柱体都由商用 PVC 管制成，充满空气使其密度低于水，随后用聚氨酯泡沫防水。然后，一根钢缆将每个圆柱体固定住，张力刚好足以让它们在水下保持原位，同时还能够根据水流的强度和方向来回摆动。

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然而，这并不像在波浪下锚定一系列管子那么简单。研究人员需要调整圆柱体的尺寸和彼此之间的距离，以确保获得最佳效果，不会意外形成水回声室，从而加剧水流强度。一旦参数经过微调，水箱一端的活塞就会产生与圆柱体相互作用的波浪。通过吸收潮汐能，该团队的 MetaReef 成功将波浪振幅降低了 80%。

当然，洋流相互作​​用比活塞在相对较小的水箱中溅水要复杂得多。信息与物理科学教授迈克·梅兰在接受《新科学家》采访时警告说，特别强烈的风暴（本身越来越频繁）很容易损坏现实世界中部署的钟摆系统。尽管如此，研究人员相信，MetaReef 的可定制性以及进一步的实验可以产生一种可靠的新工具，既可以保护受到威胁的海岸线，也可以保护海上平台等有价值的结构。这种可塑性与人工沿海礁石形成鲜明对比，后者虽然有效，但比 MetaReef 或类似设计更加静态且位置有限。

该团队本周在意大利贾迪尼纳克索斯举行的年度国际水波与浮体研讨会上展示了他们的研究成果。尽管社会在能源消费方面的转变仍然是遏制最严重气候灾难的首要任务，但像 MetaReef 这样的工具仍然可以提供有用的、可定制的辅助手段，以应对已经对海洋生态系统造成的破坏。