211service.com
Förutsäga Rogue Waves
Forskare från tyska rymdstyrelsen säger att de har kartlagt incidenter av extremt stora vågor, så kallade rogue waves, med hjälp av syntetisk aperture radar (SAR) satellitdata, och kommer snart att publicera en massiv vågatlas för första gången. Sådana vågor kan mystiskt stiga 100 fot (eller ungefär höjden som en 12-våningsbyggnad) och sänka massiva lastfartyg i deras kölvatten.
Spåra monstervågor: Forskare från den tyska rymdorganisationen använder satellitdata som indikerar genomsnittliga våghöjder för att beräkna var skurkvågor kan uppstå.
Det vetenskapliga samfundet har varit långsamt med att validera förekomsten av oseriösa vågor, som löst definieras som att de har en individuell topphöjd som är mer än dubbelt så stor som genomsnittshöjden för omgivande vågor. Förutom sjömäns ögonvittnesskildringar och märkbara fartygsskador, har bevis på onormalt stora vågor, som är extremt sällsynta, begränsats till endast ett fåtal sällsynta foton, avläsningar av havsoljeplattformar och mycket enstaka avläsningar av bojdata.
Multimedia
Se en förstoring av kartan ovan
Svårigheter att upptäcka fenomenet orsakas av de begränsade områden som traditionella våghöjdsmätsystem täcker. Det finns ett relativt litet antal bojar eller oljeplattformar som samlar in sådana data, och de är sällan utplacerade i avlägsna hav och hav där skurkvågor anses vara mer benägna att dyka upp. Under de mycket sällsynta omständigheterna när höga vågor väller mot bojar eller oljeplattformar, skadas ofta våghöjdssensorer. Bojar som kan motstå stöten utan att förstöras är ofta oförmögna att mäta freakvågor som är dubbelt så höga som genomsnittliga krön. Mätningar av oseriösa vågor indikeras istället ofta som felaktiga avläsningar.
Nu, med två års data från Europeiska rymdorganisationen (ESA) satelliter på släp, säger tyska rymdorganisationens forskare att de kan erbjuda en skurkvågskarta genom att dra fördel av satelliternas globala täckning. Forskarna använde data från två ESA-satelliter som kretsade runt jorden 12 gånger om dagen och tog SAR-bilder var 200:e kilometer under två år. SAR är ett fjärranalysradarsystem med vilket bilder skapas genom att spåra hur utsända radiovågor studsar från jordens yta.
Med hjälp av data från mer än en miljon bilder beräknade den tyska rymdorganisationens forskare sedan havsytans höjder med ekvationer och modeller som de skapade. Forskarna pekade på oseriösa vågor upp till 30 meter höga i Nordatlanten nära Rockall (en ö utanför Grönlands sydvästra kust), i norra Stilla havet, i Stilla havet sydväst om Australien och nära Kap Horn.
Till skillnad från spektraldata som sänds ut av satelliter, som gör att endast genomsnittliga vågstorlekar kan bestämmas, är den tyska rymdorganisationens forskargrupps SAR-databeräkningar mer exakta, säger forskarna. De har för första gången kunnat bestämma individuella våghöjder runt om i världen, säger Susanne Lehner, som varit involverad i forskningen.
Spektralanalyser ger bara ett genomsnitt över ett område, säger Lehner. Vi härledde ytareorna, våghöjderna från topp till botten och topphöjder för enskilda vågor.
Genom att använda den tyska rymdorganisationens rogue-wave-atlas som pekar ut var monstervågorna har dykt upp tidigare, kan väderprognoser i realtid i teorin hjälpa till att förhindra många olyckor och dödsfall på öppet hav genom att indikera när och var farligt höga rogue-vågor Kan förekomma. Faktum är att fartygssänkningar och efterföljande dödsfall orsakade av fenomenet förmodligen är fler än officiellt registrerats, säger Lehner, med tanke på det stora antalet fartyg som helt enkelt försvinner spårlöst varje år.
En skurkvåg, till exempel, sänkte troligen tysken München lastfartyg i Atlanten 1978. Spridda rester av den München vraket indikerar kraften i vågen som förde ner den. De Bremen , en lyxig oceanliner, tros ha stött på en 30-meters våg i södra Atlanten 2001; det mättes som höjden av nedslaget mot fartygets brygga. De Bremen s elektroniska kontroller och motorer stängdes tillfälligt av efter att vågen träffade, vilket fick fartyget att svänga i sidled mot inkommande vågor. Hade inte fartygets motorer startats kort därefter, rapporterade fartygets kaptener, skulle fartyget nästan säkert ha gått under.
Forskarna säger att den här kartan över oseriösa vågor inte kommer att förändras så mycket över tiden, vilket gör den desto mer användbar. Nu när de har hittat var dessa enorma monstervågor har dykt upp vet forskarna var de sannolikt kommer att inträffa igen. Med sina väderdata i realtid och prognoser för genomsnittlig våghöjd kan kartorna för skurkvågor hjälpa till att rädda liv. Om prognoser visade att, till exempel, genomsnittliga våghöjder skulle vara 10 meter eller mer vid en viss koordinat där skurkvågor har varit kända för att inträffa, skulle lämpliga myndigheter kunna larmas.
Vissa forskare förblir dock försiktigt skeptiska. Att använda SAR-data för att hitta vind- och våghöjdsmätningar är en bra idé, och kanske det enda sättet du kan få en global bild av dessa parametrar, säger Kristian Dysthe , en matematiker vid universitetet i Bergen i Norge, som inte var involverad i forskningsprojektet. Men osäkerheter kvarstår om de [ekvationer] som används.
Det ultimata testet för att bestämma noggrannheten hos den tyska rymdorganisationens individuella vågkartor kommer att bero på bojar och andra förtöjningar med sensorer som kan kontrollera och kalibrera resultaten. Det är därför William W. Drennan , från University of Miami, hoppas kunna placera bojar på södra halvklotet utanför Australiens kust, där vågorna, säger han, tenderar att vara som högst. Förtöjningarna kommer att vara tillräckligt robusta för att motstå påverkan av vågor på upp till 30 meter eller mer, säger Drennan.
Jag tror inte att [den tyska rymdorganisationens] data är felaktiga, men du kan inte bekräfta deras mätningar av individuella vågor med data nu, eftersom du verkligen skulle ha varit där vid rätt tid och plats, säger Drennan. Men om du är på rätt plats tillräckligt länge, som i södra havet, kan du göra det.
Men var kommer oseriösa vågor ifrån? Att svara på denna fråga är ett av målen som teamet från den tyska rymdorganisationen delar med forskare vid institut och universitet runt om i världen. För närvarande finns flera teorier. Att korsa hav och vågor från olika stormar, strömmar och topografier, och vad Lehner kallar den olinjära interaktionen mellan olika individuella vågor, tros alla spela in.
Under tiden säger den tyska rymdorganisationens forskare att de snart kommer att ha mer ESA-satellitdata tillgänglig att lägga till på sin vågatlaskarta. Bilder tagna av ESA-satelliter från 2003 till 2007 kan vara tillgängliga för att komplettera deras vågmätningsdatabas inom två år.