Przez wieki fale samotne – gwałtowne, ogromne fale wyłaniające się nagle na spokojnym morzu – były traktowane jako żeglarska legenda. Wszystko zmieniło się 1 stycznia 1995 roku, kiedy platformę wiertniczą Draupner u wybrzeży Norwegii uderzyła fala o wysokości 25,6 metra. Jak podkreślają Johannes Gemmrich i Leah Cicon z University of Victoria w artykule opublikowanym w Scientific Reports (2022), od tego czasu udokumentowano dziesiątki podobnych zjawisk.
Wśród nich rekordowa fala z Ucluelet na wyspie Vancouver wyróżnia się nie wysokością absolutną, lecz proporcją względem sąsiednich fal. Mierzyła niemal trzykrotnie więcej niż średnie fale wokół niej, co czyni ją najbardziej ekstremalną odnotowaną falą samotną.
Boja, która uchwyciła tysiącletnie zjawisko
Fala została zarejestrowana przez specjalistyczną boję pomiarową CoastScout umieszczoną przez firmę MarineLabs 17 listopada 2020 roku na głębokości 45 metrów. Jak wyjaśnia Scott Beatty, dyrektor generalny MarineLabs, „uchwycenie tej fali tuż przy naszej linii brzegowej to dowód na to, jak istotne jest zbieranie podobnych danych dla bezpieczeństwa morskiego”. Według badań Gemmricha i Cicon, zdarzenie o takich proporcjach powinno występować raz na około 1300 lat. Bez odpowiednich urządzeń pomiarowych mogłoby w ogóle umknąć uwadze.
Fala samotna to taka fala, która jest co najmniej dwa razy wyższa od wszystkich innych fal wokół niej. W Ucluelet zaobserwowano falę, która była jeszcze bardziej wyjątkowa niż słynna fala Draupnera.
Badania przeprowadzone przez Gemmricha i Cicon pokazały, że ta ogromna fala nie powstała w sposób, który zwykle tłumaczy takie zjawiska – czyli przez tzw. modulacyjną niestabilność (to proces, w którym jedna fala „kradnie” energię sąsiadującym falom i dzięki temu rośnie). W tym przypadku fala powstała, bo kilka fal różnej wielkości przypadkowo nałożyło się na siebie w tym samym miejscu i czasie. Takie zjawisko nazywa się superpozycją fal Stokesa.
Naukowcy przeprowadzili też komputerowe symulacje, które potwierdziły, że samo nakładanie się fal, bez żadnych skomplikowanych dodatkowych procesów, wystarczy, żeby wytworzyć tak ekstremalną falę.
Nowy sposób prognozowania zagrożeń
Dotychczasowe metody ostrzegania przed falami samotnymi, które opierały się na tzw. wskaźniku Benjamin-Feir Index (BFI), w praktyce nie sprawdzały się najlepiej. Analizy danych z boi pomiarowych MarineLabs oraz boi należących do Fisheries and Oceans Canada pokazały, że lepszym sposobem na przewidywanie ryzyka jest inny wskaźnik – korelacja między szczytami i dolinami fal, określana parametrem „r” (Scientific Reports, 2022).
Wysoka wartość „r” oznacza, że fale układają się w dobrze zorganizowane grupy, a to sprzyja powstawaniu pojedynczych, ogromnych fal. Dzięki temu wskaźnikowi można dokładniej oceniać ryzyko pojawienia się fal samotnych, nawet korzystając ze zwykłych prognoz falowania, takich jak program WAVEWATCH III.
Jak zwracają uwagę Gemmrich i Cicon, gdy wartość r jest wysoka, szansa na wystąpienie fali samotnej rośnie nawet dziesięciokrotnie. Przy najwyższym zmierzonym poziomie r, ryzyko pojawienia się takiej fali wynosiło 1 na 16 000, a przy najniższym – tylko 1 na 110 000
