Satelliitit havaitsivat jättiläiskonnat

Pin
Send
Share
Send

Kun hylätään merimyyttinä, kummajaiset valtameren aallot, jotka nousevat niin korkeiksi kuin kymmenkerroksiset kerrostalot, on hyväksytty johtavaksi syyksi suurten alusten uppoamisiin. ESA: n ERS-satelliittien tulokset auttoivat selvittämään näiden "roistojen" aaltojen laajalle levinnyt esiintyminen, ja niitä käytetään nyt niiden alkuperän tutkimiseen.

Vakava sää on uppoutunut yli 200 supertankkeria ja konttialusta, joiden pituus on yli 200 metriä kahden viime vuosikymmenen aikana. Rogue-aaltojen uskotaan olevan tärkein syy monissa tällaisissa tapauksissa.

Merenkulkijoilla, jotka selvisivät samanlaisista kohtaamisista, on ollut kerrottavia tarinoita. Risteilijälaivalla kuningatar Elizabeth II tapasi helmikuussa 1995 29 metrin korkean petturin aallon aikana Pohjois-Atlantin hirmumyrskyssä, jota kapteeni Ronald Warwick kuvasi ”suureksi vesimuuriksi? näytti siltä kuin olisimme menossa Doverin valkoisiin kallioille. ”

Ja viikon sisällä helmikuusta maaliskuuhun 2001 kaksi kovetettua turistiristeilijää? Bremen ja Caledonian Star? kun niiden siltaikkunat olivat murskattu 30 metrin roistovalloilla Etelä-Atlantilla, entinen alus jätti ajautumisen kahden tunnin ajan ilman navigointia tai työntövoimaa.

"Tapahtumat tapahtuivat alle tuhannen kilometrin päässä toisistaan", kertoi Saksassa Geesthachtissa sijaitsevan GKSS Forschungszentrum GmbH -keskuksen vanhempi tutkija Wolfgang Rosenthal, joka on tutkinut roistoja aaltoja vuosien ajan. ”Kaikki elektroniikkakatkaisut katkaistiin Bremenissä, kun ne ajautuivat samansuuntaisesti aaltojen kanssa, ja kunnes heidät kytkettiin uudelleen, miehistö ajatteli, että se olisi voinut olla heidän viimeinen päivä elossa.

”Sama ilmiö olisi voinut upottaa monia vähemmän onnekkaita aluksia: keskimäärin kaksi suurta alusta uppoaa viikossa, mutta syytä ei koskaan tutkita yhtä yksityiskohtaisesti kuin lento-onnettomuudessa. Se vain lannistuu "huonosta säästä". "

Myös offshore-alustoilla on ollut isku: 1. tammikuuta 1995 Pohjanmeren Draupner-öljynporauslautta iski aalto, jonka korkeus mitattiin laivalla laserlaitteella 26 metriä, ja korkeimmat aallot sen ympärillä olivat 12 metriä.

Objektiivinen tutkatieto tästä ja muista alustoista? Tutkimustiedot Pohjanmeren Goman öljykentältä kirjasivat 466 roistoaallotutkimusta 12 vuodessa - auttoivat kääntämään aiemmin skeptisiä tutkijoita, joiden tilastot osoittivat, että niin suuria poikkeamia ympäröivästä meritilasta tulisi esiintyä vain kerran 10000 vuodessa.

Sillä, että roistoja aaltoja todella tapahtuu suhteellisen usein, oli merkittäviä turvallisuuteen ja talouteen liittyviä vaikutuksia, koska nykyiset alukset ja offshore-alustat on rakennettu kestämään vain 15 metrin enimmäisallonkorkeudet.

Joulukuussa 2000 Euroopan unioni käynnisti MaxWave-nimisen tieteellisen hankkeen varmistaakseen epärehellisten aaltojen yleisen esiintymisen, mallintaa niiden esiintymistä ja pohtimaan niiden vaikutuksia alusten ja offshore-rakenteiden suunnitteluperusteisiin. Ja osana MaxWave-ohjelmaa ESA: n ERS-tutkasatelliittien tietoja käytettiin ensin maailmanlaajuiseen epärehellisen aallonlaskentaan.

"Ilman tutka-anturien peittämistä meillä ei ollut mitään mahdollisuutta löytää mitään", lisäsi Rosenthal, joka johti kolmivuotista MaxWave-hanketta. ”Ainoa mitä meidän piti mennä, oli öljyalustoilta kerätty tutkatieto. Joten olimme kiinnostuneita käyttämään ERS: ää alusta alkaen. ”

ESAn kaksi avaruusalusta ERS-1 ja 2? julkaistiin heinäkuussa 1991 ja huhtikuussa 1995? kummankin pääinstrumentti on synteettinen aukko (SAR).

SAR toimii useissa eri tiloissa; Merenpinnan yläpuolella se toimii aaltomuodossa, ja saa aikaan 10 x 5 km: n kuvapisteitä merenpinnasta 200 km: n välein.

Nämä pienet kuvanteet muuttuvat sitten matemaattisesti aaltoenergian ja -suunnan keskiarvoa jakautumiksi, joita kutsutaan valta-aaltospektriksi. ESA asettaa nämä spektrit julkisesti saataville; ne ovat hyödyllisiä sääkeskuksille meriennustemalliensa tarkkuuden parantamiseksi.

"Raakakuvia ei ole saatavana, mutta kymmenen metrin tarkkuudella uskoimme, että ne sisältävät runsaasti hyödyllistä tietoa itsestään", sanoi Rosenthal. ”Ocean-aaltospektrit tarjoavat keskimääräisen meri-tilan datan, mutta kuvat kuvaavat yksittäisiä aallonkorkeuksia, mukaan lukien meitä kiinnostavat äärimmäisyydet.

”ESA toimitti meille kolmen viikon mittaiset tiedot? noin 30 000 erillistä kuva-alustetta? valittu aikaan Bremenin ja Caledonian tähden iskun. Kuvia käsiteltiin ja etsittiin automaattisesti äärimmäisiä aaltoja Saksan ilmailukeskuksessa (DLR). "

Huolimatta tietojen suhteellisen lyhyestä ajasta, MaxWave-joukkue tunnisti yli kymmenen yksittäistä jättiläisaalloa ympäri maailmaa, yli 25 metrin korkeudella.

"Sen jälkeen kun on todistettu, että niitä on olemassa, enemmän kuin kukaan odotti, seuraava askel on analysoida, voidaanko niitä ennustaa", Rosenthal lisäsi. ”MaxWave pääsi virallisesti päätökseen viime vuoden lopulla, vaikka siitä jatketaan kahta linjaa? Toinen on parantaa laivasuunnittelua oppimalla alusten uppoamisesta, ja toinen on tutkia enemmän satelliittitietoja analysoidakseen, onko ennuste mahdollista. "

Uusi WaveAtlas-niminen tutkimusprojekti käyttää kahden vuoden arvoisia ERS-kuva-aineistoja maailmanlaajuisen valheellisten aaltojen tapahtumien atlasin luomiseksi ja tilastollisten analyysien suorittamiseksi. Päätutkija on Miamin yliopiston sovelletun merifysiikan osaston apulaisprofessori Susanne Lehner, joka työskenteli myös MaxWavessa DLR: ssä, ja Rosental oli hankkeen tutkija.

"Kuvien läpi katsominen tuntuu lentävältä, koska voit seurata meren tilaa satelliitin seurauksena", Lehner sanoi. ”Niissä on myös muita ominaisuuksia, kuten jäälauttoja, öljylautasia ja aluksia, ja siksi on kiinnostusta käyttää niitä ylimääräisiin opintokenttiin.

”Vain tutkasatelliitit voivat tarjota aidosti globaalin tiedonkeruun, jota tarvitaan valtamerten tilastolliseen analysointiin, koska ne näkevät pilvien ja pimeyden läpi, toisin kuin optiset kollegansa. Myrskyisellä säällä tutkakuvat ovat siis ainoat käytettävissä olevat merkitykselliset tiedot. ”

Toistaiseksi joitain malleja on jo löydetty. Rogue-aallot liittyvät usein sivustoihin, joissa tavalliset aallot kohtaavat valtameren virtauksia ja pyörreitä. Virran voimakkuus keskittää aaltoenergian muodostaen suurempia aaltoja? Lehner vertaa sitä optiseen linssiin, keskittäen energian pienelle alueelle.

Tämä pitää paikkansa etenkin pahamaineisesti vaarallisen Agulhan tapauksessa, joka virtaa Etelä-Afrikan itärannikon lähellä, mutta epärehellisiä aalto-assosiaatioita löytyy myös muihin virtauksiin, kuten Pohjois-Atlantin Gulf Streamiin, ja jotka ovat vuorovaikutuksessa Labradorinmereltä tulevien aaltojen kanssa. .

Tiedot osoittavat kuitenkin, että roistoja aaltoja esiintyy myös kaukana virtauksista, usein sää fronttien ja matalimpien alueiden läheisyydessä. Yli 12 tuntia kestäneiden pitkäaikaisten myrskyjen jatkuvat tuulet voivat suurentaa aaltoja, jotka liikkuvat optimaalisella nopeudella tuulen kanssa synkronoituna? liian nopeasti ja he siirtyivät myrskyn eteen ja häviävät liian hitaasti ja jäisivät jälkeen.

"Tiedämme joitain syyt vilpillisiin aaltoihin, mutta emme tiedä niitä kaikkia", Rosenthal totesi. WaveAtlas-hankkeen on tarkoitus jatkua vuoden 2005 ensimmäiseen neljännekseen saakka.

Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote

Pin
Send
Share
Send