Entschlüsselung gefährlicher Monsterwellen, die Offshore-Schiffe bedrohen

Amerikanische Wissenschaftler haben das Geheimnis der Monsterwellen entschlüsselt – heftige, plötzlich auftretende Wellen, die Schiffe und Offshore-Anlagen gefährden können.

Ein Wissenschaftlerteam des Georgia Institute of Technology (USA) hat Monsterwellen untersucht und herausgefunden, dass sie auf natürliche Weise entstehen, wenn Wellen aufeinander folgen und sich gegenseitig verstärken. Anhand von Daten aus der Nordsee kamen sie zu dem Schluss, dass Monsterwellen nicht durch außergewöhnliche Kräfte entstehen, und entwickeln ein Modell, das diese gefährliche Welle in Zukunft vorhersagen kann. Foto: Shutterstock.

Am Neujahrstag 1995 brach eine gigantische, 24,4 Meter hohe Monsterwelle auf die Draupner-Ölplattform in der Nordsee. Die gewaltige Wasserwand riss Stahlgeländer ein und schleuderte schweres Gerät an Deck. Es war das erste Mal, dass Forscher die Höhe einer Monsterwelle vor der Küste maßen. Foto: SciTechDaily.com.

„Das bestätigt, was Seeleute seit Jahrhunderten beschreiben. Sie sprachen immer von plötzlich auftretenden und sehr großen Wellen. Lange Zeit dachten wir jedoch, es sei nur ein Mythos“, sagte Francesco Fedele, außerordentlicher Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen am Georgia Institute of Technology. Foto: Professor Alessandro Toffoli.

Unter der Leitung von Professor Fedele untersuchte ein internationales Team die Ursprünge von Monsterwellen. Sie analysierten 27.500 Aufzeichnungen von Monsterwellen, die über 18 Jahre in der Nordsee gesammelt wurden – der umfassendste Datensatz seiner Art. Foto: REB Images/Tetra Images/Getty Images.

Jede Aufzeichnung dokumentierte die Monsterwellenaktivität über einen Zeitraum von 30 Minuten, einschließlich Höhe, Frequenz und Richtung. Die Schlussfolgerungen des Teams widerlegen die lange gehegte Annahme, dass der Mechanismus der Monsterwellenentstehung ein Phänomen namens „Modulationsinstabilität“ sei. Foto: Personal des NOAA-Schiffs „Delaware II“, Flickr // CC BY 2.0.

„Modulare Instabilität“ ist ein Prozess, bei dem kleine Veränderungen im zeitlichen Ablauf und Abstand von Wellen dazu führen, dass sich die Energie in einer einzigen Welle konzentriert. Statt gleichmäßig verteilt zu sein, verändert sich das Wellenmuster, wodurch eine Welle plötzlich deutlich größer wird als die anderen. Foto: Guy Edwardes/naturepl.com.

Professor Fedele weist darauf hin, dass Modulationsinstabilität „vor allem dann auftritt, wenn Wellen in Kanälen eingeschlossen sind, in denen die Energie nur in eine Richtung fließt. Auf offener See kann sich die Energie jedoch in viele Richtungen ausbreiten.“ Foto: Alexander Izmaylov/iStock/Getty Images Plus.

Als Professor Fedele und seine Kollegen Daten aus der Nordsee analysierten, fanden sie keine Hinweise auf modulierte Instabilität in Monsterwellen. Stattdessen entdeckten sie, dass die größten Wellen offenbar das Ergebnis zweier einfacherer Effekte waren. Foto: Ryan Janssens/Shutterstock | The Daily Galaxy – Great Discoveries Channel.

Der erste Effekt, die sogenannte Translationskonvergenz, tritt auf, wenn sich Wellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Richtungen zufällig zur gleichen Zeit und am gleichen Ort ausrichten. Sie stapeln sich und bilden einen Wellenkamm, der deutlich höher ist als normal. Der zweite Effekt, die sogenannte quadratische Zwangsnichttranslation, streckt die Wellenform auf natürliche Weise und macht den Wellenkamm um 15–20 % höher. Foto: passporthealthusa.

Außerordentlicher Professor Fedele erklärte, dass eine Welle deutlich größer sei, wenn beide Effekte gleichzeitig auftreten. Diese Entdeckung hat weitreichende Auswirkungen auf die Entwicklung von Modellen zur Vorhersage der Bedrohung von Schiffen und Offshore-Anlagen durch Monsterwellen. Wissenschaftler werden künftig vorhersagen können, wann und wo Monsterwellen wahrscheinlich auftreten, und Lösungen zu ihrer Bekämpfung finden. Foto: SciTechDaily.com.

Die Leser sind eingeladen, sich das Video anzusehen: Hinter den Kulissen des Erfolgs von Wissenschaftlern. Quelle: VTV24.

Quelle: https://khoahocdoisong.vn/giai-ma-song-doc-nguy-hiem-de-doa-tau-thuyen-ngoai-khoi-post2149053777.html