高達十層樓的泡沫水墻砸在舷窗上,，淹沒了上層甲板的船艙,。三十米高的巨浪驟然涌起，將船只像軟木瓶塞一樣拋來拋去,，片刻之后,，一切平復(fù)，巨浪退回大洋深處,。

幾個世紀(jì)以來,，水手間都流傳著海中憑空涌現(xiàn)異常巨浪的事。由于鮮有確鑿證據(jù),，巨浪的高度在口耳相傳中越傳越神,，因此長期以來，科學(xué)家都把它們視為不足以信的玄虛故事,。

約半個世紀(jì)前,，有人根據(jù)當(dāng)時科學(xué)家“每30000年才可能會出一次30米的大浪”的說法，將"異常涌浪"的傳說與美人魚和海怪一起歸為神話,。

然而,，我們現(xiàn)在知道涌浪絕非海事神話。

波是一種使兩點之間能量產(chǎn)生移動的擾動,。最常見的波發(fā)生在水中，但還有很多其他種類的波,，例如：通過空氣傳播的無線電波,。

雖然橫跨大西洋的波浪與電波不同，但它們都遵照相同的原理,，并且可用相同的數(shù)學(xué)公式來描述,。

傳說中的異常涌浪高度至少是"有效波高"的兩倍，"有效波高"是指在給定時間段內(nèi)前三分之一高波浪的平均值,。根據(jù)衛(wèi)星測量,，異常涌浪不僅存在，而且還頻繁發(fā)生,。

這說明人們以前的觀點大錯特錯,，久傳的民間神話實際是確鑿的自然現(xiàn)象。

新的認(rèn)識使得科學(xué)家們又面臨新的難題,。鑒于存在的事實,，是什么原因?qū)е庐惓Ｓ坷?？對于航海之人來說，它們又能被預(yù)測嗎,？

英國數(shù)學(xué)家和海洋學(xué)家希金斯指出,，當(dāng)兩個或更多波浪相撞時，會形成更大的波浪,。根據(jù)"線性迭加"的原理，新波的高度應(yīng)該只是原波高度的總和,。

根據(jù)這種觀點,，只有足夠的波浪聚集在一點,，異常涌浪才能形成。

然而真相表明,，事實可能并不那么簡單。

劍橋大學(xué)波浪動力學(xué)研究學(xué)者本杰明和其學(xué)生費爾在人工實驗室里注意到,，雖然波可能始于恒定的頻率和波長，但生成后不久就會發(fā)生變化,。

波長較長的會抓住波長較短的,。這意味著許多能量最終集中在一個大浪時會瞬間即逝,。

芬蘭阿爾托大學(xué)的夏布布說："衛(wèi)星觀測表明,，海洋中存在的異常涌浪比線性理論預(yù)測的要多得多，這必有其他原因,。"

在過去的20年左右,，夏布布等研究人員試圖解釋為什么異常涌浪超乎預(yù)知的如此普遍?；蛟S正如希金斯所指出的那樣,，異常涌浪不是線性的,，而是非線性系統(tǒng)的一個典型,。

非線性方程是輸出變量與輸入變量不成正比的方程。如果波以非線性方式相互作用,，則無法通過迭加原高來計算新的波高,。相反，一組波中的某一個可能會以吸收其他波的能量而快速高漲,。

當(dāng)物理學(xué)家想要研究像原子這樣的微觀系統(tǒng)如何隨時間變化時,，他們經(jīng)常使用一種稱為薛定諤方程的數(shù)學(xué)工具,。

事實證明,，某些薛定諤方程的非線性版本可以用來解釋為何異常涌浪能夠形成,。

其基本理論是，當(dāng)波浪變得不穩(wěn)定時,，可以通過"竊取"其他波的能量而快速生長,。

研究人員已經(jīng)證明，非線性薛定諤方程可以解釋海浪統(tǒng)計模型如何通過能量聚焦突然增長到極端高度,。

2016年的一項研究中,，夏布布將相同的模型應(yīng)用于更現(xiàn)實，不規(guī)則的海況數(shù)據(jù),，并發(fā)現(xiàn)異常涌浪仍可能發(fā)生,。

夏布布說："我們現(xiàn)在能在實驗室環(huán)境中產(chǎn)生仿真的異常涌浪，條件與海洋類似,。如果一個非線性系統(tǒng)能夠產(chǎn)生災(zāi)難性的異常涌浪,，就不應(yīng)讓海上平臺和船舶的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以線性理論作依據(jù)。"

有人相信,，人們不久就可以預(yù)警異常涌浪,。

"預(yù)測個別的異常涌浪事件可能是無望或不實際的，因為它需要太多的數(shù)據(jù)和計算能力,，但是如果我們能做氣象意義上的預(yù)測呢,？"斯坦梅耶說。"也許我們可以預(yù)見,，有特定的天氣條件時更容易出現(xiàn)異常涌浪,。"

對于坐在孤立的石油鉆井平臺船上或在暴風(fēng)雨下觀察波浪涌出海面的人們來說，幾分鐘的預(yù)警將會是生死攸關(guān),。