想象一下完美的海浪：一道水墙膨胀并向内卷曲，然后在靠近海岸的地方戏剧性地破碎。捕捉这样的海浪 将是任何冲浪者的梦想——而其翻滚表面之下的物理原理也和这种体验一样令人兴奋。
当海浪盘绕时，它会形成一个由旋转的水构成的空心管状结构。如果你能窥视水面之下，你会看到许多被称为肋状涡流的小而细的旋涡环绕着这个主要的涡流。科学家们最近才开始研究这些美丽而精致的次级涡流形成的原因和方式。
华盛顿大学的流体力学研究员克里斯汀·贝克说：“基本上，会发生分离。”当海浪开始破碎时，前缘的微小充气区域会导致一些水流从主涡流中分离出来。这些水流在获得动量的同时，会扭曲成肋状涡流。
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华盛顿大学的海洋学家吉姆·汤姆森说：“我们经常用花样滑冰运动员来做类比。” 最初，海浪的肋状涡流是宽阔的水带，它们像花样滑冰运动员伸出手臂旋转一样缓慢地扭动。但是，正如汤姆森解释的那样，随着海浪向前移动，它的肋状涡流会螺旋成细丝——这种效果类似于花样滑冰运动员收回手臂时。“它们旋转得越来越快，”他说。这种旋转拉伸了主涡流及其迷你涡流之间的距离，使它们环绕和生长。
贝克的工作结合了计算机计算和物理实验，以研究这些涡流如何将垃圾和污染物从岸边扫入海洋。研究人员说，直到过去十年左右，科学界很少有人关注肋状涡流，部分原因是它们难以拍摄，这些短暂的扭曲需要高分辨率相机和精确的 timing 才能捕捉到。此外，现代计算机模拟终于足够复杂，可以对其进行建模。“我们通常在拥有工具之前不会研究或看到事物，”汤姆森说。