Che cosa causa onde canaglia?

Un rapporto della Guardia Costiera statunitense ha affermato che la tragedia è stata colpa dell’equipaggio per non aver assicurato le coperture sugli enormi portelli in cima alla stiva della nave., Ma questa conclusione è sempre stata controversa; molti compagni di mare dubitano che l’equipaggio sarebbe stato così negligente. E all’inizio di quest’anno, un documentario per Discovery Channel, Dive Detectives, ha raggiunto una conclusione diversa: che il Fitzgerald è stato abbastanza sfortunato da incontrare un’onda canaglia – un’onda così massiccia che ha spezzato il cargo in due mentre era ancora in superficie.

Tall tales

La storia marittima è piena di storie di onde mostruose che appaiono dal nulla., Il leggendario esploratore Ernest Shackleton descrisse un incontro con un’enorme onda durante un viaggio da Elephant Island nell’Oceano Meridionale alla Georgia del Sud nell’Atlantico nel 1916. “E’ stato un potente sconvolgimento dell’oceano, una cosa abbastanza a parte i grandi, mari dalla copertura bianca che erano stati i nostri nemici instancabili per molti giorni. Ho gridato ‘ Per l’amor di Dio, aspetta! Ci ha presi!”In qualche modo la barca sopravvisse, cedendo e rabbrividendo sotto il colpo.

Nonostante tali racconti, l’esistenza di improvvise ondate di mostri è sempre stata accolta con un certo scetticismo., Dopotutto, anche se il tuo testimone marittimo non è incline alla strana esagerazione, giudicare l’altezza di un’onda ad occhio è estremamente difficile. Ma il 1995 segna una sorta di spartiacque nella storia di rogue waves. Su 1 gennaio, la piattaforma petrolifera Draupner nel Mare del Nord al largo della costa della Norvegia ha subito un’onda 26m – che è all’incirca l’altezza di un edificio di 10 piani. E questa volta, non è stato misurato a occhio, ma da un dispositivo laser di bordo. Questo gigante era più del doppio delle onde più alte intorno.,

Le statistiche mostrano che tali anomalie terrificanti dovrebbero verificarsi solo una volta ogni 10.000 anni. Ma nel 2001, due satelliti dell’Agenzia Spaziale europea sono stati utilizzati per sondare gli oceani. Durante un periodo di tre settimane, il progetto MaxWave ha rilevato non meno di 10 onde giganti, tutte alte oltre 25 m.

“Nel corso dei secoli, storie di onde canaglia emerse dove c’erano sopravvissuti”, dice Craig Smith, autore di Extreme Waves. “Ma è difficile dire l’altezza degli oggetti in mare, quindi molte cose sono state liquidate come esagerazioni dei marinai., Ma dal progetto MaxWave, c’è stata una raffica di incontri e conferenze tecniche in tutto il mondo in cui le persone hanno cercato di esaminare i meccanismi coinvolti.”In altre parole, le onde canaglia sono diventate una scienza.

La necessità di conoscere

Rivelando i meccanismi dietro rogue waves non è semplicemente una questione di interesse accademico. “Ciò che sorprende è che 50-100 navi vanno giù ogni anno. Certo, non è tutto per le grandi onde, ma una buona parte lo è e raramente ne sentiamo parlare”, afferma Smith.,

Ma la ricerca di queste onde è frustrante difficile – ottenere i dati giusti è il problema fondamentale. Il ricercatore di onde, il professor Efim Pelinovsky presso l’Istituto di Fisica Applicata in Russia, è qualcuno che lo sa fin troppo bene.

Il prof Pelinovsky raccoglie dati dalle piattaforme petrolifere del Mare del Nord – quando le compagnie sono pronte a darglieli. Anche allora non è così semplice. ” Non possiamo ricostruire la storia dell’onda canaglia perché non abbiamo misurazioni entro un miglio dalla piattaforma”, dice., Oltre ad essere enormi, le onde canaglia sono anche fugaci, che durano solo uno o due minuti. Quindi le possibilità di catturarne uno anche sul sensore di una piattaforma petrolifera o su una boa che trasporta sensori sono a dir poco ridotte. Un altro fisico, Eric Heller presso l’Università di Harvard, dice serbatoi onda non offrono molto aiuto sia. “Puoi creare vortici e onde in un carro armato, ma dovrebbe essere abbastanza grande per avere abbastanza vortici e una corsa abbastanza lunga per vedere gli effetti che vuoi vedere. Si potrebbe pensare, ‘ bene perché non utilizzare onde più corte in un serbatoio più piccolo?,”Ma poi l’effetto capillare, la tensione superficiale dell’acqua, inizia a dominare.”

Come tale, Pelinovsky raccoglie dati sulle onde canaglia da dove può. “Guardiamo tutto ciò che è disponibile”, dice. “Cerchiamo di elaborare tutte le informazioni dai giornali così come la BBC e la CNN.”

Ma è qui che un po ‘ di scetticismo torna utile. ” Nei media ogni grande onda viene chiamata canaglia”, dice Chris Garrett, oceanografo dell’Università di Victoria in Canada. “Sono sicuro che avrete visto titoli come’ nave da crociera viene colpito da onda canaglia’., Beh, la nave da crociera era probabilmente solo in un posto dove era estremamente ruvida comunque.”Il fatto è che un’onda canaglia non è semplicemente una grande onda, come se ti trovassi in qualsiasi tempesta. È uno che è’ freakishly ‘ grande, che sovrasta qualsiasi dei suoi vicini.

La definizione più precisa e scientifica è un’onda la cui altezza è più del doppio dell’altezza significativa dell’onda (l’altezza significativa dell’onda è la media del terzo più grande delle onde). Ed è questo ‘freakishness’ che li rende così pericolosi., ” A volte abbiamo uragani e tifoni, ma non ci sono onde canaglia perché tutte le onde sono molto alte”, dice Pelinovsky. “È più importante per noi guardare le onde che sono due o anche tre volte le dimensioni delle onde di fondo. “

Se i serbatoi di dati scarsi e onde non offrono molto aiuto, allora sicuramente l’approccio migliore è quello di determinare dove sono più probabilità di verificarsi e immergere gli strumenti in acqua lì. E se c’è una capitale mondiale delle onde freak, allora quel dubbio onore deve andare nelle acque infide al largo di Cape Agulhas, un promontorio roccioso in Sud Africa., Qui le acque nel punto di incontro degli oceani indiano e Atlantico hanno richiesto un numero enorme di navi e terrificanti pareti d’acqua 30m sono stati segnalati.

Fattori mancanti

Al largo di Capo Agulhas, forti venti noti come i Ruggenti Anni Quaranta soffiano da est a ovest, producendo onde che viaggiano nella stessa direzione. Questi poi incontrano la corrente di Agulhas che corre nella direzione opposta. Ed è questo scontro, che è pensato per generare onde canaglia., Ma il conflitto tra onde e una corrente potente non può essere dietro tutte le onde canaglia, in quanto è una combinazione che non si trova in tutte le posizioni in cui i ladri sono stati confermati.

Nella loro ricerca di risposte, i fisici hanno trovato un eccellente sostituto per la radiazione elettromagnetica dell’acqua.

Le microonde e la luce sono onde e si comportano in modo sorprendentemente simile alle loro controparti nel mare. In uno studio, che ha coinvolto Heller di Harvard e ricercatori dell’Università di Marburg in Germania, le microonde sono state sparate in una cavità all’interno di due piastre metalliche., Le correnti casuali nel mare sono state simulate posizionando coni metallici in posizioni casuali nella cavità. Il team ha scoperto che gli hotspot a microonde sono emersi nella cavità e questi “freak microwaves” sono spuntati molto più spesso del previsto.

Ciò che ha mostrato è che anche nelle condizioni caotiche del mare, con correnti casuali e onde provenienti da più di una direzione, le correnti possono ancora agire come una lente, focalizzando le onde per produrre rogues più grandi.

I progressi nella tecnologia di imaging stanno anche permettendo questo per essere studiato in modo più dettagliato., Durante il progetto MaxWave, i satelliti erano strumenti di osservazione delle onde relativamente “smussati”. Ma oggi le tecniche sono state affinate, quindi gli oceani possono essere studiati in modo molto più dettagliato (vedi ‘Caccia alle onde dallo spazio’, a sinistra). La dott. ssa Susanne Lehner, presso il Centro aerospaziale tedesco, è stata determinante nello sviluppo delle tecniche utilizzate per misurare le altezze delle onde dai dati radar. “Abbiamo potuto osservare solo lunghezze d’onda più lunghe di 200m. Ora abbiamo una risoluzione molto migliore e possiamo vedere come si rompono e interagiscono con le correnti.,”

Quando non è un fisico ad Harvard, Heller sta navigando il suo yacht di 40 piedi lungo la costa occidentale del Canada verso l’Alaska – un’area che descrive come con”molte correnti e molte onde”. Quindi, per lui, la necessità di una comprensione più chiara delle onde canaglia è ovvia. “Vorremmo dire che un giorno ci sarà una previsione meteo marina che parla della probabilità di onde freak. Ma saranno sempre un evento statistico, non saranno mai una certezza.”E la nostra nuova conoscenza di quanto possa essere feroce il mare sta spingendo la ricerca nel design della barca.,

Ma le onde canaglia sono abbastanza frequenti da giustificare questo tipo di previsioni – proprio come avresti fatto per altre condizioni di navigazione? “Penso che siano abbastanza devastanti da volerne uno”, dice Heller. “Ma se in realtà influenzerebbe la decisione del capitano di una nave di andare da qualche parte, non lo so. Il vento e la pioggia sono gli stessi-le persone escono comunque, ma ti piacerebbe sapere se sono probabili e se dovresti indossare un cappotto quel giorno o meno.”