Công Nghệ

Làm sao để dự đoán sóng sát thủ trên đại dương?

Việc dự đoán khi nào những con sóng sát thủ, những con sóng nguy hiểm cao như chọc trời sẽ xuất hiện vẫn đang là vấn đề đau đầu của các nhà nghiên cứu.

Sóng sát thủ ở Nam Đại Dương chụp từ tàu phá băng Astrolabe của Pháp.  Ảnh: Veronique Sarano

Sóng sát thủ ở Nam Đại Dương chụp từ tàu phá băng Astrolabe của Pháp. Hình ảnh: Veronique Sarano

Năm 1826, thuyền trưởng Jules Dumont d’Urville, một nhà khoa học và sĩ quan hải quân người Pháp, đã gặp phải một cơn bão mạnh khi đi qua Ấn Độ Dương. Ông quan sát thấy bức tường nước dâng cao 30 mét trên Astrolabe. Đây là một trong số những con sóng cao hơn 24 mét mà Dumont d’Urville đã nhìn thấy trong cơn bão. Một trong những thành viên phi hành đoàn của anh ta đã mất tích. Tuy nhiên, sau khi Dumont d’Urville trở về đất liền, câu chuyện về ba nhân chứng của anh có vẻ kỳ lạ đến mức bị mọi người coi là hoang tưởng.

Các nhà khoa học thời đó cho rằng những con sóng có thể chỉ cao khoảng 9 mét, vì vậy một số báo cáo về những con sóng khổng lồ trong đại dương vào thế kỷ 19 được coi là bí ẩn hàng hải. Mãi về sau, các nhà nghiên cứu mới nhận ra rằng những ghi chép này rất hiếm vì nhiều thủy thủ từng gặp phải sóng giết người hoặc sóng độc không sống sót mới kể về chúng.

Ngày nay, sóng sát thủ được định nghĩa là một làn sóng có chiều cao lớn hơn hai lần so với các sóng xung quanh. Đây là những con sóng lớn có thể xuất hiện đột ngột và từ bất kỳ hướng nào. Với mép dốc và rãnh sâu bên dưới, sóng sát thủ giống như một bức tường nước nhô thẳng ra biển. Chúng có thể xảy ra khi có bão ở vùng biển động nhưng cũng được ghi nhận ở vùng nước lặng nên rất khó dự đoán.

Các nhà khoa học đã công nhận sóng sát thủ là một hiện tượng có thật từ giữa những năm 1990, nhưng việc đảm bảo an toàn cho người đi biển trước những con sóng này vẫn là một thách thức lớn. Mặc dù tương đối hiếm, sóng sát thủ có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng về tính mạng và tài sản khi đâm vào tàu trên biển khơi. Giữa đại dương bao la, sự tương tác của nhiều lực tạo thành sóng sát thủ rất khó định nghĩa. Gần đây, các nhà toán học đã kết hợp dữ liệu thời gian thực thu thập được từ phao với mô hình thống kê để hiểu rõ hơn nguyên nhân hình thành sóng sát thủ. Nghiên cứu của họ có thể giúp dự đoán sóng sát thủ trước khi chúng ập đến.

Lý thuyết về sự hình thành của một làn sóng sát thủ

Có hai lý thuyết toán học chính giải thích chuyển động của sóng dẫn đến sự ra đời của sóng sát thủ. Theo giả thuyết cộng tuyến tính, sóng di chuyển trên đại dương với các tốc độ khác nhau. Khi chúng va chạm vào nhau, chúng trở nên mạnh hơn và tạo ra sóng độc. Lý thuyết thứ hai, được gọi là hội tụ phi tuyến, nói rằng các sóng di chuyển theo cụm và cung cấp năng lượng cho nhau, tạo thành sóng sát thủ. Lý do mà các nhà nghiên cứu không thể chắc chắn là vì sóng sát thủ rất hiếm. Ngay cả ngày nay, dữ liệu theo dõi chất lượng vẫn còn rất ít.

Amin Chabchoub, một nhà vật lý sóng tại Đại học Sydney tại Đại học Sydney, cho biết: “Nhìn chung, sóng sát thủ trong đại dương được đo từ các phao ở một vị trí cụ thể mà không cần biết điều gì đã xảy ra trước hay sau. Úc, cho biết. Một nghiên cứu năm 2019 do Chabchoub thực hiện đã đánh giá một số quan sát và mô hình của sóng sát thủ. Nhóm nghiên cứu kết luận rằng cơ chế tạo ra sóng sát thủ có thể thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố trên biển, được gọi là trạng thái bề mặt biển.

Để hỗ trợ việc quan sát hạn chế sóng sát thủ, các nhà khoa học đã dựa vào các bể sóng. Chabchoub nói: “Quá trình tái tạo trong phòng thí nghiệm gần như mô phỏng chính xác những gì xảy ra trên bề mặt đại dương. Các thí nghiệm kiểu này thậm chí có thể kết hợp cả dòng chảy và gió, mặc dù môi trường điều khiển có một số hạn chế của riêng nó.

Khi nước bị kẹt trong một rãnh hẹp như một vũng sóng, những con sóng lớn sẽ dễ dàng hình thành và quan sát hơn rất nhiều. Tuy nhiên, một thí nghiệm như vậy có phần phi thực tế vì sóng không thể lan truyền theo mọi hướng như ở đại dương, Francesco Fedele, kỹ sư tại Viện Công nghệ Georgia, cho biết.

Phát triển công nghệ tiên đoán

Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ đang phát triển một hệ thống có thể dự đoán khu vực tiềm ẩn nguy cơ trong đại dương mỗi giờ, bằng cách sử dụng chương trình WAVEWATCH III. Phiên bản mới nhất, được xuất bản vào năm 2019, sử dụng công thức xác suất mà Fedele đã phát triển vào năm 2012 để dự đoán các điều kiện khắc nghiệt trên biển tại một thời điểm và địa điểm cụ thể. Đây là một công cụ hữu ích giúp hàng hải tránh được những vùng nước nguy hiểm, nhưng không đủ để bảo vệ họ trước những đợt sóng sát thủ bất ngờ.

Johannes Gemmrich, một nhà nghiên cứu tại Đại học Victoria ở Canada, người đã phân tích sóng sát thủ năm 2020 gần đảo Vancouver, cho biết sóng sát thủ xuất hiện thường xuyên nhất khi sóng di chuyển với tốc độ khác nhau và đôi khi đâm vào nhau. Nhưng ông cho rằng sự bất đối xứng của sóng (sóng có đỉnh cao hơn và đáy thấp hơn) cũng có vai trò nhất định.

Các nhà khoa học đang phát triển công nghệ dự đoán sóng trong thời gian thực, nhưng phương pháp mới này cần phải được thử nghiệm trong điều kiện thực tế, một thách thức lớn do tính hiếm của sóng sát thủ. Trong nhiều trường hợp, việc tính toán cần được tăng tốc để phù hợp với tốc độ sóng. Sóng sát thủ có thể hình thành chỉ trong 10-15 giây khi biển động, vì vậy rất khó để đưa ra dự đoán nhanh chóng và chính xác trong thời gian ngắn như vậy.

Để đưa ra dự đoán, các nhà khoa học sẽ cần đến hệ thống radar đo sóng liên tục gần con tàu, để họ có thể chạy dữ liệu thông qua một mô hình toán học mô phỏng mặt biển vào thời điểm đó. Mô hình này, tính toán các điều kiện bề mặt biển cứ sau 5 phút một lần, đưa ra dự đoán tương đối chính xác về cách sóng biển sẽ phát triển trong vài phút tới. Nhưng một hệ thống như vậy vẫn chưa trở thành hiện thực. “Công nghệ đã có. Vấn đề bây giờ là làm thế nào bạn có thể dự đoán đủ nhanh?”, Fedele nhấn mạnh.

An Khang (Theo dõi Địa lý quốc gia)

Nguồn: https://vnexpress.net/nguy-hiem-rinh-rap-tu-song-sat-thu-tren-dai-duong-4471472.html

Tin Tức 7S

Tin tức 7s: Cập nhật tin nóng online Việt Nam và thế giới mới nhất trong ngày, tin nhanh thời sự, chính trị, xã hội hôm nay, tin tức chính thống VN.Cập nhật tin tức 24/7: Giải trí, Thể thao...tại Việt Nam & Thế giới hàng ngày. Thông tin, hình ảnh, video clip HOT cập nhật nhanh & tin cậy nhất.

Related Articles

Back to top button