Tsunami: Przerażająca góra wodna znikąd

Naukowcy odtworzyli w laboratorium mechanizm powstawania fal wyjątkowych, które mogą mieć nawet powyżej 25 m.

Publikacja: 30.01.2019 17:14

Wielka fala w Kanagawie – drzeworyt japońskiego artysty Hokusai. Praca, traktowana dotąd jako artyst

Wielka fala w Kanagawie – drzeworyt japońskiego artysty Hokusai. Praca, traktowana dotąd jako artystyczna wizja fali wyjątkowej, po badaniach naukowców okazała się wiernym odtworzeniem rzeczywistości

Foto: AFP

1 stycznia 1995 roku gigantyczna fala zwaliła się na platformę wiertniczą Draupner na Morzu Północnym. Jej niebotyczna wysokość – 25 metrów – została zarejestrowana bez cienia wątpliwości przez wodowskazy i czujniki zainstalowane na platformie. „Noworoczny potwór", który na szczęście nie wyrządził wielkich szkód, był zaskoczeniem dla załogi, ponieważ pojawił się znikąd – pogoda była dobra, a morze niewzburzone.

Ocean bije rekordy

Kolejny rekordowy wynik zanotowano w grudniu 2007 roku na północnym Atlantyku – zmierzona przez automatyczną boję fala miała wysokość 18,275 metra. Następny szokujący pomiar odnotowano także w grudniu – w 2016 roku, gdy szalał huragan Barbara – automatyczna boja zarejestrowała w rejonie Islandii falę, która osiągnęła wysokość 19 metrów.

– Pokazuje to, jak bardzo potrzebne jest prowadzenie oceanicznych obserwacji i wydawanie prognoz meteorologicznych dla całego sektora przemysłu morskiego, załóg statków, pasażerów promów na uczęszczanych szlakach – stwierdził Zhang Wenjian z Międzynarodowej Organizacji Meteorologicznej (International Meteorological Organization – IMO), która oficjalnie zatwierdza tego rodzaju rekordy. IMO korzysta z rozległej sieci obserwatoriów rozmieszczonych na całym globie oraz z systemu boi zakotwiczonych na różnych akwenach i dryfujących swobodnie.

Choć organizacja oficjalnie zatwierdza tylko pomiary dokonane przez automatyczne boje, rejestruje także obserwacje przekazywane przez kapitanów. Właśnie taki sygnał przekazał jeden ze statków znajdujących się na północnym Atlantyku w 2000 roku – zmierzono wówczas górę wodną wysokości 29 metrów.

Aby zrozumieć mechanizm powstawania tego dziwnego zjawiska, naukowcy z uniwersytetów w Oxfordzie i Edynburgu spróbowali wzniecić „falę Draupner" (ochrzczoną tak od nazwy platformy na Morzu Północnym) w warunkach laboratoryjnych.

To tylko basen

Doświadczenia prowadzono w okrągłym basenie o średnicy 25 metrów przeznaczonym do testowania potencjału energetycznego morza. Odpowiednie urządzenia wzbudzały fale nadbiegające z różnych kierunków. Okazało się, że gdy fale się nie krzyżowały, załamywały się, tworzyły się na nich grzywy, co w naturalny sposób obniżało ich wysokość. Lecz gdy nadciągały z różnych kierunków i spotykały się pod kątem mniej więcej 120 stopni, powstawała fala wyjątkowa. Naukowcy mogli obserwować ten fenomen, sztucznie wytworzony, w miniskali.

Niezwykle trudno zdefiniować w sposób naukowy oceaniczny fenomen, jakim są gigantyczne fale, których amplituda i siła dalece odbiegają od przeciętnej.

Zespół amerykańskich matematyków z Uniwersytetu Stanu Nowy Jork pod kierownictwem prof. Gino Biondiniego próbuje się zmierzyć z tym fenomenem.

– W połowie XVIII wieku Jean le Rond d'Alembert po raz pierwszy zaproponował matematyczny opis rozchodzenia się fali. Jeśli chodzi o krótki dystans, równanie d'Alemberta oferuje opis zjawiska satysfakcjonujący z punktu widzenia rzeczywistości fizycznej. Jednak sprawa się komplikuje, gdy chodzi o formowanie się fal wyjątkowych, o niszczycielskiej sile – wyjaśnia prof. Gino Biondini.

Jego zespół zamierza przedstawić obliczenia ujmujące fenomen narodzin gigantycznej fali. Miałoby to bardzo wymierne praktyczne konsekwencje. Wiedza ta przekazana instytutom oceanologicznym byłaby podstawą do prognozowania, gdzie mogą powstawać niszczycielskie olbrzymy, co wpłynęłoby na bezpieczeństwo żeglugi.

Nie licząc tsunami, dotychczas nie udało się powiązać gigantycznych fal z określonymi warunkami geofizycznymi, z ciśnieniem, temperaturą, bliskością prądów oceanicznych itp. Góry wodne mogą się pojawiać na każdym akwenie przy każdej pogodzie, na wodach głębokich i płytkich.

Co widać lepiej z kosmosu

Ekstremalnie wysokie fale najczęściej piętrzą się na północnym Atlantyku, strefa najbardziej sprzyjająca powstawaniu rekordowych morskich bałwanów rozciąga się na zachód od Wielkiej Brytanii i na południe od Islandii.

Fale sunące po powierzchni to czubek góry lodowej. Falowanie zachodzi również pod powierzchnią. Te fale wewnętrzne osiągają długość kilometra i wysokość do 150 metrów. Powierzchnia oceanu nad nimi jest bardziej wzburzona i pojawiają się na niej wstęgi piany, ale zjawisko można najłatwiej dostrzec z kosmosu.

Załoga Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS sfotografowała fale wewnętrzne wiele razy. Widać je z orbity, gdy odbijają promienie słoneczne pod określonym kątem.

Nauka
Kto przetrwa wojnę atomową? Mocarstwa budują swoje "Arki Noego"
Materiał Promocyjny
Wykup samochodu z leasingu – co warto wiedzieć?
Nauka
Czy wojna nuklearna zniszczy cała cywilizację?
Nauka
Niesporczaki pomogą nam zachować młodość? „Klucz do zahamowania procesu starzenia”
Nauka
W Australii odkryto nowy gatunek chrząszcza. Odkrywca pomylił go z ptasią kupą
Materiał Promocyjny
Jak kupić oszczędnościowe obligacje skarbowe? Sposobów jest kilka
Nauka
Sensacyjne ustalenia naukowców. Sfotografowano homoseksualny akt humbaków