Buzz
Từng được coi là truyền thuyết biển, những cơn sóng cao khổng lồ, đột ngột xuất hiện từ hư không có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng cho các tàu biển. Các nhà khoa học đang nghiên cứu cách để dự đoán và phòng tránh những tai họa này.
Năm 1826, thuyền trưởng Jules Dumont d'Urville, một nhà khoa học và sĩ quan hải quân người Pháp, đã trải qua một trận bão khủng khiếp khi đi qua Ấn Độ Dương. Trên con tàu Astrolabe của mình, ông nhìn thấy một tường nước khổng lồ cao hơn 24 mét đe dọa toàn bộ thủy thủ đoàn.
Sau sự kiện này, thuyền trưởng Jules mất một số thủy thủ và truyền đạt một câu chuyện đáng kinh ngạc. Mặc dù có sự chứng minh từ ba nhân chứng khác nhưng câu chuyện về cơn sóng khổng lồ giữa biển vẫn được coi là huyền thoại.
Bức tranh tái hiện lại sự kiện va chạm giữa tàu của thuyền trưởng Jules với cơn sóng thần.
Các nhà khoa học thời đó tin rằng sóng chỉ có thể cao tối đa khoảng 9 mét, vì vậy, nhiều báo cáo về sóng lớn từ thế kỷ 19 phần lớn được coi là huyền thoại hàng hải.
Sau này, các nhà khoa học mới nhận ra rằng câu chuyện này không phổ biến bởi vì những thủy thủ gặp phải sóng thần thường không sống sót như thuyền trưởng Jules. Hầu hết họ không có cơ hội để kể lại trải nghiệm của mình sau khi gặp phải những cơn sóng dữ như vậy.
Sóng sát thủ là hiện thực
Hiện nay, sóng sát thủ được định nghĩa là những cơn sóng có chiều cao gấp đôi so với các sóng xung quanh. Những khối nước khổng lồ này có thể xuất hiện đột ngột và không rõ nguồn gốc.
Với các bề mặt dốc và một rãnh sâu bên dưới, chúng giống như một bức tường nước phồng lên từ đáy biển. Chúng có thể xuất hiện trong cơn bão nhưng cũng đã được báo cáo ở vùng biển yên bình, điều này làm cho chúng khó lường.
Sóng sát thủ đã được xác nhận là hiện tượng thực tế.
Các nhà khoa học đã xác nhận sự tồn tại của sóng sát thủ từ những năm 1990. Tuy nhiên, việc bảo vệ người đi biển khỏi chúng vẫn là một thách thức lớn. Mặc dù chúng hiếm gặp, nhưng sóng sát thủ có thể gây ra thiệt hại và tổn thất nghiêm trọng về người và tài sản nếu chúng va vào các tàu biển. Trong lòng đại dương rộng lớn, sự tương tác của nhiều yếu tố đã tạo ra những cơn sóng đáng sợ.
Khi công nghệ đóng tàu phát triển trong thế kỷ 20, số lượng nhân chứng sống sót sau những cơn sóng sát thủ tăng lên. Vào tháng 4 năm 1966, tàu du lịch Italia Michelangelo đã gặp phải một cơn sóng cao 24 mét, cao gấp đôi so với các sóng khác. Mặc dù có tổn thất nặng nề và ba người tử vong, nhưng hầu hết hành khách đã sống sót và được cứu ra bờ an toàn.
Thủy thủ đoàn trên tàu MS München, một tàu container của Đức, không có kết cục may mắn như vậy. Vào tháng 12 năm 1978, khi rời cảng Bremerhaven của Đức đi đến Savannah, Georgia, con tàu chở hàng thép này và 28 thủy thủ bị mất tích. Một chiếc xuồng cứu sinh được gắn vào con tàu cách mặt nước khoảng 20 mét đã bị tách ra, điều này chỉ có thể là do một cơn sóng với chiều cao lớn hơn 20 mét.
Sóng lớn bất ngờ nổi lên giữa biển cả.
Những nghi ngờ của cộng đồng khoa học về những cơn sóng khổng lồ này vẫn chưa được hoàn toàn giải quyết cho đến năm 1995, khi một cơn sóng không mong đợi tấn công giàn khoan dầu Draupner, một cấu trúc khí tự nhiên trên Biển Bắc ngoài khơi bờ biển Na Uy. Đỉnh của cơn sóng, được đo bằng máy dò laze trên giàn khoan, cao hơn mặt biển tới 26 mét.
Từ đó, các nhà khoa học đã nhận ra rằng, khác với sóng thần, sóng sát thủ là những cơn sóng lớn do sự chuyển động bất thường của nước từ sự kiện như động đất hoặc lở đất tạo ra. Chúng được tạo thành do sự kết hợp ngẫu nhiên của các chuyển động sóng trong lòng đại dương.
Khám phá lời giải cho sóng sát thủ
Có hai lý thuyết toán học chính được đưa ra để giải thích các chuyển động của sóng tạo ra sóng sát thủ: Phép cộng tuyến tính và hội tụ phi tuyến tính.
Phép cộng tuyến tính giả sử rằng các cơn sóng di chuyển qua đại dương với tốc độ khác nhau và khi chúng chồng lên nhau, chúng có thể tạo ra một làn sóng sát thủ mạnh mẽ. Tuy nhiên, trong tự nhiên, sự hình thành của sóng sát thủ còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.
Để khắc phục những hạn chế trong việc quan sát loại sóng này, các nhà khoa học dựa vào các bể chứa sóng. Các hoạt động mô phỏng trong phòng thí nghiệm gần như tái hiện được những gì diễn ra trên mặt biển. Những thí nghiệm này thậm chí có thể tính đến tác động của dòng chảy và gió, mặc dù các điều kiện kiểm soát có những hạn chế riêng biệt.
Mô hình thử nghiệm dựa trên các bể chứa sóng.
Khi nước bị giam giữ trong một kênh hẹp như là hồ chứa sóng, việc tạo ra và quan sát các sóng lớn sẽ dễ dàng hơn nhiều. Tuy nhiên, các thử nghiệm này vẫn có nhược điểm vì sóng thử nghiệm không thể lan truyền nhiều hướng như trên biển.
Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia hiện đang phát triển một hệ thống có thể dự báo các khu vực có nguy cơ tiềm ẩn trên đại dương mỗi giờ bằng cách sử dụng một chương trình mang tên WAVEWATCH III. Phiên bản mới nhất, ra mắt vào năm 2019, sử dụng một công thức xác suất mà Fedele đã phát triển vào năm 2012 để dự đoán các điều kiện khắc nghiệt trong đại dương tại một địa điểm và thời gian cụ thể.
Đây là một công cụ hữu ích để giúp những người đi biển tránh xa những khu vực biển nguy hiểm, nhưng vẫn có vẻ chưa đủ để bảo vệ họ khỏi những cơn sóng nguy hiểm bất thường.
Tìm ra công thức chung cho người đi biển
Gần đây hơn, các nhà toán học đã kết hợp dữ liệu thực tế từ các phao quan trắc với các mô hình thống kê để hiểu nguyên nhân hình thành những con sóng khổng lồ này. Công việc của họ mang lại hy vọng rằng con người có thể dự đoán được những cơn sóng sát thủ trước khi chúng tấn
Dự đoán trước sự xuất hiện của sóng sát thủ sẽ giảm thiểu được thiệt hại khi chúng đụng độ.
Một trường phái toán học cho biết việc gây ra sóng sát thủ không quan trọng, vì vẫn có thể dự đoán chúng khá chính xác bằng cách sử dụng khung thống kê cho các trường hợp hiếm gặp được gọi là lý thuyết độ lệch lớn.
Ý tưởng đằng sau phương pháp này là mô hình hóa cách mà một làn sóng khổng lồ có thể hình thành hiệu quả nhất, sau đó sử dụng mô hình để vẽ biểu đồ về con đường phát triển của một làn sóng cụ thể.
Lý thuyết này tạo ra các hiệu ứng tuyến tính và phi tuyến tùy thuộc vào tình huống, đó là lý do tại sao những người ủng hộ nó coi nó là một lý thuyết thống nhất và có thể được sử dụng để dự đoán sóng sát thủ trong các điều kiện đại dương khác nhau.
Một nhóm các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm lý thuyết này trong các kênh sóng, đo kết quả dựa trên các quan sát sóng thời gian thực và phát hiện ra rằng phương pháp này có thể dự đoán sóng giả trong cả hai môi trường một cách đáng ngạc nhiên.
Tuy nhiên, một vấn đề là việc tính toán theo công thức biểu đồ là một kỹ thuật giải toán khó. Các thuỷ thủ trên biển không phải ai cũng có đủ thời gian để thu thập dữ liệu cũng như đủ trình độ để giải ra công thức một cách nhanh chóng.
