Chuyên gia giải mã bí ẩn sóng độc gây nguy hiểm cho tàu thuyền

Một nhóm nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ Georgia, Mỹ đã nghiên cứu sóng độc và phát hiện loại sóng này được hình thành tự nhiên khi những cơn sóng nối tiếp và khuếch đại lẫn nhau. Họ sử dụng dữ liệu về Biển Bắc để đi đến kết luận sóng độc không phát sinh từ những lực kỳ lạ và đang phát triển mô hình có thể dự đoán loại sóng nguy hiểm này trong tương lai. Ảnh: Shutterstock.

Vào ngày đầu năm mới năm 1995, một cơn sóng độc khổng lồ cao 24,4m ập xuống giàn khoan dầu Draupner trên Biển Bắc. Bức tường nước khổng lồ đã làm sụp lan can thép và hất tung thiết bị nặng trên boong. Đây là lần đầu tiên các nghiên cứu đo được chiều cao của sóng độc ở ngoài khơi. Ảnh: SciTechDaily.com.

'Điều này đã xác nhận những gì các thủy thủ đã mô tả trong nhiều thế kỷ. Họ luôn nói về những con sóng xuất hiện đột ngột và rất lớn. Nhưng trong một thời gian dài, chúng tôi nghĩ rằng đó chỉ là một huyền thoại', Francesco Fedele, phó giáo sư ngành Kỹ thuật dân dụng và môi trường thuộc Viện Công nghệ Georgia cho hay. Ảnh: Professor Alessandro Toffoli.

Phó giáo sư Fedele dẫn đầu một nhóm nghiên cứu quốc tế tìm hiểu nguồn gốc của sóng độc. Họ phân tích 27.500 ghi chép về sóng độc thu thập trong hơn 18 năm trên Biển Bắc. Đây là bộ dữ liệu toàn diện nhất thuộc loại này. Ảnh: REB Images/Tetra Images/Getty Images.

Mỗi ghi chép mô tả chi tiết hoạt động của sóng độc trong 30 phút bao gồm: độ cao, tần suất và phương hướng. Kết luận của nhóm nghiên cứu thách thức giả định tồn tại từ lâu cho rằng cơ chế hình thành sóng độc là hiện tượng mang tên 'bất ổn định điều biến'. Ảnh: Personnel of NOAA ship ‘Delaware II,’ Flickr // CC BY 2.0.

'Bất ổn định điều biến' là quá trình thay đổi nhỏ về thời gian và khoảng cách giữa các cơn sóng khiến năng lượng tập trung vào cơn sóng duy nhất. Thay vì phân bố đều, mô hình sóng thay đổi dẫn tới một cơn sóng đột nhiên trở nên lớn hơn nhiều so với những cơn sóng còn lại. Ảnh: Guy Edwardes/naturepl.com.

Phó giáo sư Fedele chỉ ra sự bất ổn điều biến 'chủ yếu chính xác khi sóng bị hạn chế trong các kênh khiến năng lượng chỉ dồn theo một hướng. Tuy nhiên, ngoài biển khơi, năng lượng có thể lan theo nhiều hướng'. Ảnh: Alexander Izmaylov/iStock/Getty Images Plus.

Khi Phó giáo sư Fedele và đồng nghiệp phân tích dữ liệu về Biển Bắc, họ không tìm thấy bằng chứng về hiện tượng bất ổn điều biến ở sóng độc. Thay vào đó, họ phát hiện những cơn sóng lớn nhất dường như là sản phẩm từ hai hiệu ứng đơn giản hơn. Ảnh: Ryan Janssens/Shutterstock | The Daily Galaxy --Great Discoveries Channel.

Hiệu ứng đầu tiên là hội tụ tịnh tiến xảy ra khi những cơn sóng di chuyển ở tốc độ và hướng khác nhau tình cờ thẳng hàng ở cùng thời gian và địa điểm. Chúng xếp chồng lên nhau, tạo thành đỉnh sóng cao hơn rất nhiều so với bình thường. Hiệu ứng thứ hai mang tên phi tịnh tiến ràng buộc bậc hai là hiệu ứng tự nhiên kéo giãn hình dạng cơn sóng, làm đỉnh sóng cao hơn 15 - 20%. Ảnh: passporthealthusa.

Phó giáo sư Fedele giải thích, khi hai hiệu ứng trên cùng xảy ra, một cơn sóng lớn hơn rất nhiều. Khám phá này có nhiều ý nghĩa đối với phát triển mô hình dự đoán sóng độc đe dọa tàu thuyền và công trình ngoài khơi. Trong tương lai, các nhà khoa học có thể dự báo sóng độc nhiều khả năng ập tới khi nào và ở đâu để có giải pháp ứng phó. Ảnh: SciTechDaily.com.