Zagadka olbrzymich fal

Podanie naukowej definicji morskiego fenomenu, jakim są ogromne fale, których amplituda i siła są wyjątkowe, nastręcza wiele trudności. Tym razem na głęboką wodę, a konkretnie w fale, rzucają się matematycy z Uniwersytetu Stanu Nowy Jork w Buffalo. Zamierzają ująć w formie matematycznej zakłócenia w formowaniu się normalnej fali i w rezultacie cały fenomen powstawania olbrzyma. Zespołem kieruje prof. Gino Biondini.

12 pięter wody

„Kątem oka widzę tę falę, zjawiła się znikąd, jak większość tych gór wyrastających z wodnej kipieli. Nad rufą »Poloneza« wyrosła ściana (...). Chcę, by to było przywidzeniem, ale nad rufą »Poloneza« rośnie ta sama czarna ściana. Wiem, że to koniec, że nie pomoże żaden kurs i żadna teoria" (Krzysztof Baranowski, „Droga na Horn").

Na Bałtyku nawet w czasie najsilniejszych sztormów wysokość fal nie przekracza 5 m. Na większych akwenach są one dwa razy wyższe. Są jednak wyjątki. W lutym 1955 roku transatlantyk „Queen Elizabeth II" napotkał na swym kursie na Atlantyku górę wodną wysoką na 29 m. Najwyższą udokumentowaną falę zmierzono 6 października 2007 roku koło Tajwanu, miała 32,3 m wysokości.

– Takie góry wodne wysokości 12-piętrowego domu są w stanie przełamać nawet największy statek. Nie jest jednak wykluczone, że na oceanach mogą pojawiać się nawet wyższe fale, zwłaszcza tsunami. Wysokość tsunami na otwartym oceanie sięga od 0,1 do 5 m, ale symulacje komputerowe wskazują, że w pobliżu lądu ich wysokość może wzrastać do 50 m, a nawet wyżej – powiedzial wtedy prof. Luigi Cavalieri z Instytutu Badań Morskich w Wenecji, uznany w świecie oceanolog.

Nieobliczalne

Nie licząc tsunami, dotychczas nie udało się powiązać gigantycznych fal z określonymi warunkami geofizycznymi, na przykład z ciśnieniem, temperaturą, bliskością prądów oceanicznych itp. Wyjątkowej wielkości góry wodne mogą się pojawiać na każdym akwenie przy każdej pogodzie, na wodach głębokich i płytkich, w strefach ciszy i w rejonach huraganów.

Amerykańscy matematycy twierdzą, że wyjątkowe fale rosną wówczas, gdy w procesie powstawania normalnych fal pojawiają się drobne zakłócenia. Właśnie te anomalie chcą ująć w formie równania.

– 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 straszliwych, gigantycznych, o niszczycielskiej sile fal – wyjaśnia prof. Gino Biondini. Jego zespół zamierza przedstawić za rok gotowe obliczenia ujmujące zakłócenia i cały fenomen narodzin gigantycznej fali.

Miałoby to bardzo wymierne, praktyczne konsekwencje. Wiedza ta przekazana instytutom oceanologicznym byłaby podstawą do prognozowania, gdzie mogą powstawać niszczycielskie olbrzymy, a to z kolei wpłynęłoby na bezpieczeństwo żeglugi.

Niespokojne głębiny

Monstrualne góry wodne przemieszczają się także w głębi oceanów. Powstają na styku warstw wody o różnej temperaturze, a tym samym różnej gęstości. Wpływają one na cyrkulację energii w skali globu, węgla, planktonu (pożywienia). W rezultacie w dłuższym okresie wpływają na planetarne cykle klimatyczne.

Podczas ekspedycji oceanograficznej w rejon wysp Samoa (Oceania) zespół z University of Washington w Seattle obserwował na głębokości 5 km przetaczające się fale wysokości 250 m niosące 6 mln m sześc. wody na sekundę. Toczyły się przeciętnie w ciągu godziny, po czym załamywały się na dnie. Niosły chłodną wodę z Antarktyki i mieszały ją z cieplejszą w południowym Pacyfiku.

Jest jednak grupa ludzi, którzy nie obawiają się gigantycznych fal. Nagroda Billabong XXL Big Wave Awards jest przyznawana w Kanadzie za szczególne osiągnięcia w dziedzinie surfingu. W kategorii największa fala przyznano ją amerykańskiemu surferowi Garrettowi McNamarze, któremu w Portugalii w rejonie Nazare niedaleko Lizbony udało się „dosiąść" fali o wysokości 30 m.