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。

約半個世紀前，有人根據(jù)當時科學(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)計標準以線性理論作依據(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)。