Περιβάλλον & Επιστήμη

Προβλέποντας τα γιγαντιαία κύματα

Πελώρια κύματα, τα οποία εμφανίζονται ξαφνικά, "θάβοντας" τα πλοία. Ερευνητές προσπαθούν να βρουν τρόπο ώστε να προβλέπουν εγκαίρως το φαινόμενο αυτό. Στα εργαστήρια το πετυχαίνουν ήδη.

Αμέτρητα είναι τα σοβαρά ναυτικά ατυχήματα στην ανοικτή θάλασσα για τα οποία είναι υπεύθυνα υπερογκώδη κύματα, εξηγεί ο Νόρμπερτ Χόφμαν από το Ινστιτούτο μηχανικής και θαλάσσιας τεχνολογίας του πανεπιστημίου του Αμβούργου. Το 1978 είχε χτυπηθεί το κοντέινερ ‘‘München’‘ με 28 επιβάτες στα βόρεια των Αζορών από ένα τεράστιο κύμα με συνέπεια να βυθιστεί. Το 1984 και αφού χτυπήθηκε από κύμα, γκρεμίστηκε μία εξέδρα άντλησης πετρελαίου στον Καναδά με τεράστιες όπως μπορεί να αναλογιστεί κανείς συνέπειες για το περιβάλλον. Το 2002 ένα τερατώδες κύμα έκοψε στα δύο το δεξαμενόπλοιο ‘‘Prestige‘‘ και προκάλεσε διαρροή πετρελαίου στις ακτές τις Ισπανίας.

Η καινούρια θεωρία

Η καινούρια θεωρία είναι βασισμένη στα λεγόμενα γραμμικά μαθηματικά

Σύμφωνα με ερευνητές κάθε χρόνο πλήττονται δέκα πλοία στους ωκεανούς από τερατώδες κύματα και κάποια από αυτά βυθίζονται. Για την αποφυγή τέτοιων περιστατικών οι επιστήμονες του Ινστιτούτου του Αμβούργου έχουν αναπτύξει μια καινούρια θεωρία. Σύμφωνα με τη νέα αυτή θεωρία οι αναλυτές μπορούν να καταλάβουν πως δημιουργούνται τα πελώρια κύματα. Στο εργαστήριο και με το πάτημα ενός κουμπιού οι επιστήμονες είναι σε θέση να δημιουργήσουν μια μικρογραφία ενός γιγαντιαίου κύματος. Ο Χόφμαν και οι συνεργάτες του θέλουν να καταλάβουν πως δημιουργούνται τα μεγάλα κύματα και πώς να το εξηγήσουν μέσα από μια φόρμουλα.

Η καινούρια θεωρία είναι βασισμένη στα λεγόμενα γραμμικά μαθηματικά. Είναι ο τομέας των μαθηματικών ο οποίος ασχολείται με τη μελέτη διανυσμάτων, διανυσματικών χώρων και συστημάτων γραμμικών εξισώσεων. Η θεωρία προβλέπει ότι τα κύματα αλληλοεπηρεάζονται. Όταν, για παράδειγμα, πνεύσει ισχυρός άνεμος πάνω από ορισμένα θαλάσσια ρεύματα, τότε προκαλείται το εξής φαινόμενο: ένα κύμα μπορεί να απορροφήσει κυριολεκτικά την ενέργεια από τα διπλανά κύματα. "Έτσι όλη αυτή η ενέργεια μπορεί να συγκεντρωθεί για ορισμένα λεπτά της ώρας σε ένα κύμα", εξηγεί ο Χόφμαν. ‘‘Κάτα αυτόν τον τρόπο δημιουργείται ένα ασυνήθιστα μεγάλο κύμα το οποίο όμως μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα διαλύεται’‘, όπως λέει.

Τα πρώτα πειράματα

Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι στο μέλλον θα είναι σε θέση να κάνουν ακριβείς προβλέψεις

Για να αποδείξουν τη θεωρία τους οι αναλυτές έχουν αρχίσει τα πειράματα με κύματα διαύλου στο εργαστήριο. Στο εργαστήριο βρίσκεται μια πισίνα με υποβρύχια ρομπότ, ένα πεδίο δοκιμής για το γερανό του λιμανιού και τα κανάλια κύματος. Για τη δημιουργία των μεγαλόσωμων κυμάτων χρειάζεται απλά ένα κλικ με το ποντίκι του υπολογιστή. Σχεδόν αμέσως δημιουργείται ένα ενιαίο έντυπο σχέδιο κυμάτων με ομοιόμορφα μίνι κύματα του ενός εκατοστού. Ξαφνικά ωστόσο ακούγεται ένα τράνταγμα από το υδραυλικό αμορτισέρ το οποίο ελεγχόμενο από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή δημιουργεί ένα μεγαλύτερο κύμα των τριών εκατοστών. Τελικά το κύμα χτυπάει στο τέλος στην τεχνητή ακτή και διαλύεται. Κατά αυτόν τον τρόπο μπόρεσαν οι ερευνητές να δημιουργήσουν ένα τεχνητό "μίνι τερατώδες κύμα "το οποίο ήταν τρείς φορές μεγαλύτερο από τα άλλα.

Από την θεωρία πλέον και στην πράξη

‘‘Έχουμε συγκρίνει τα αποτελέσματά μας με μετρήσεις σε πραγματικά, ύψους έως και 30 μέτρων κύματα θαλάσσης’‘, εξηγεί ο Χόφμαν. Για τους ερευνητές είναι μια σημαντική ένδειξη ότι η θεωρία τους έχει βάση. Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι στο μέλλον θα είναι σε θέση να κάνουν ακριβείς προβλέψεις. Έτσι θα μπορούν να προειδοποιούν τους καπετάνιους σε ποία σημεία του ωκεανού θα πρέπει να λογαριάζουν με μεγάλα κύματα έτσι ώστε να μπορούν να τα αποφεύγουν.

Frank Grotelüschen / Μάρκος Βαρνάς

Υπεύθ. σύνταξης: Κώστας Συμεωνίδης    dw de