Используя данные о погоде и море с момента затопления, а также новую теоретическую модель, исследователь Технологического института Джорджии подсчитал, что существует вероятность 1 к 130 — за период времени и в определенной местности — — что во время урагана могла возникнуть волна-убийца высотой 46 футов (14 метров). Исследование, опубликованное 11 сентября в журнале Scientific Reports, может помочь улучшить прогнозирование волн-убийц, чтобы помочь судоходным компаниям и другим лицам понять риски, связанные с этими необычными волновыми формами.Контейнеровоз El Faro направлялся в Пуэрто-Рико из Джексонвилля, штат Флорида, перед ураганом «Хоакин», когда он затонул к востоку от Багамских островов, унеся жизни 33 членов экипажа.
Исследование волны-убийцы было проведено для Национального совета по безопасности на транспорте в рамках расследования катастрофы.«Ураганы создают очень экстремальные условия с сильными ветрами, поэтому у вас очень сильные морские волны, которые могут увеличить вероятность этих событий», — сказал Франческо Феделе, доцент Технологической школы гражданского строительства и окружающей среды Джорджии. «Мы считаем, что это первое исследование волн-убийц, возникающих в пространстве и времени во время ураганов, поможет улучшить прогнозирование в реальном времени для судоходных компаний и других организаций, которым необходимо понимать риск экстремальных явлений в океанах».Бездомные океанские волны могут возникать, казалось бы, из ниоткуда, топить корабли и захлестывать нефтяные платформы с водными стенами высотой до 25 метров. Волны возникают из-за комбинации конструктивной интерференции — известного волнового явления — и нелинейных эффектов, характерных для сложной динамики океанских волн.
Волны наблюдались в океанах по всему миру, обычно длятся всего 20 секунд или около того, прежде чем исчезнуть. Они отличаются от волн цунами, которые могут преодолевать большие расстояния после подводных землетрясений или оползней.
Феделе и его коллеги изучали волны-убийцы в течение нескольких лет, а в 2016 году использовали передовые математические методы, чтобы разработать новое понимание того, как формируются волны. После затопления Эль-Фаро Феделе попросили оценить вероятность того, что волна-убийца могла возникнуть во время урагана, когда корабль затонул во время дрейфа в бурном море после потери мощности двигателя.
Ключом к новой методике прогнозирования является учет пространственно-временных эффектов, которые могут увеличить вероятность столкновения корабля с волной-убийцей.Феделе сравнил этот пространственно-временной анализ с попытками серфингистов найти большую волну, на которой можно кататься.
Серфингисты увеличивают вероятность найти необычно большую волну, гребя вокруг небольших волн возле пляжа. Если они останутся на одном месте, они в конечном итоге столкнутся с такой волной, но это может занять гораздо больше времени.Теоретическая модель, разработанная Fedele, учитывает размер судна, что также увеличивает шансы столкнуться с такой волной. Эль Фаро был 240 метров в длину, что сравнимо с типичной длиной волны волны-убийцы.
Более ранние модели волн-убийц не учитывали размер судна при расчете вероятности встречи с потенциально катастрофической волной.«Корабль, движущийся по навигационному маршруту, покрывает большую пространственно-временную область, увеличивая вероятность того, что он столкнется с большой волной», — сказал Феделе. «Мы смоделировали состояние океана во время погружения, и к этому мы добавили прогнозы состояния океана.
Мы сделали волновое моделирование, основанное на них, чтобы понять, с какими условиями столкнулось судно».Данные и моделирование погоды и состояния моря были предоставлены Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA).
Исследователи изучили вероятность того, что корабль столкнется с волной высотой 14 метров — около 46 футов. Это измерение включало только высоту над средним уровнем моря и не учитывало глубину впадины волн.
В будущей работе исследователи хотели бы повысить точность своих прогнозов, чтобы улучшить алгоритмы прогнозирования волн-убийц, используемые NOAA.«Пространственно-временная модель, разработанная для этого исследования, могла бы стать основой для следующего поколения моделей прогноза волнения, чтобы предсказывать экстремальные волны и предоставлять ранние предупреждения судоходным компаниям и другим лицам, чтобы помочь им избежать опасных зон, подверженных риску возникновения волн-убийц», — сказал Федель. .