الأقمار الصناعية بقعة موجات المارقة العملاقة

Pin
Send
Share
Send

بمجرد أن تم رفضها على أنها أسطورة بحرية ، تم قبول أمواج المحيط العجيبة التي ترتفع إلى ارتفاع كتل المباني المكونة من عشرة طوابق كسبب رئيسي لغرق السفن الكبيرة. ساعدت نتائج أقمار ESS التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في إثبات الوجود الواسع النطاق لهذه الموجات "المارقة" وتستخدم الآن لدراسة أصولها.

تسبب الطقس القاسي في غرق أكثر من 200 ناقلة عملاقة وسفن حاويات تجاوز طولها 200 متر خلال العقدين الماضيين. يعتقد أن الموجات المارقة هي السبب الرئيسي في العديد من هذه الحالات.

كان لدى البحارة الذين نجوا من لقاءات مماثلة قصصًا رائعة تروى. في فبراير 1995 ، واجهت السفينة البحرية الملكة إليزابيث الثانية موجة مارقة بارتفاع 29 مترًا خلال إعصار في شمال المحيط الأطلسي وصفه الكابتن رونالد وارويك بأنه "جدار كبير من الماء؟ بدا الأمر كما لو أننا ذاهبون إلى منحدرات دوفر البيضاء ".

وفي غضون أسبوع بين فبراير ومارس 2001 طائرتان سياحيتان مقوى؟ بريمن ونجمة كاليدونيان؟ تم تحطيم نوافذ الجسر بواسطة موجات مارقة بطول 30 مترًا في جنوب المحيط الأطلسي ، وغادرت السفينة السابقة الانجراف دون الملاحة أو الدفع لمدة ساعتين.

قال ولفجانج روزنتال - كبير العلماء في مركز أبحاث GKSS Forschungszentrum GmbH ، الذي يقع في غيشتاخت بألمانيا - والذي درس الموجات المارقة لسنوات: "وقعت الحوادث على بُعد أقل من ألف كيلومتر عن بعضها البعض". "تم إغلاق جميع الإلكترونيات في بريمن أثناء انجرافها بالتوازي مع الأمواج ، وحتى تشغيلها مرة أخرى ، كان الطاقم يعتقدون أنه قد يكون آخر يوم لهم على قيد الحياة.

"يمكن أن تتسبب نفس الظاهرة في غرق العديد من السفن الأقل حظًا: تغرق سفينتان كبيرتان كل أسبوع في المتوسط ​​، ولكن لا يتم دراسة السبب أبدًا بنفس تفاصيل حادث تحطم طائرة. إنها ببساطة تتحول إلى "طقس سيء".

كما تم ضرب المنصات البحرية: في 1 يناير 1995 تعرضت منصة النفط Draupner في بحر الشمال لموجة تم قياس ارتفاعها بواسطة جهاز ليزر على متنها عند 26 مترًا ، وبلغت أعلى موجات حولها 12 مترًا.

دليل رادار موضوعي من هذا ومنصات أخرى؟ سجلت بيانات الرادار من حقل غوما النفطي في بحر الشمال 466 مواجهة موجية مارقة في 12 عامًا - ساعدت في تحويل العلماء المتشككين سابقًا ، والذين أظهرت إحصائياتهم أن مثل هذه الانحرافات الكبيرة عن حالة البحر المحيطة يجب أن تحدث مرة واحدة فقط كل 10000 عام.

حقيقة أن الموجات المارقة تحدث في الواقع بشكل متكرر نسبيًا كان لها آثارًا كبيرة على السلامة والاقتصاد ، حيث تم بناء السفن الحالية والمنصات البحرية لتحمل ارتفاعات الأمواج القصوى التي لا تتجاوز 15 مترًا.

في ديسمبر 2000 ، بدأ الاتحاد الأوروبي مشروعًا علميًا يسمى MaxWave لتأكيد حدوث الموجات المارقة على نطاق واسع ، ووضع نموذج لكيفية حدوثها والنظر في آثارها على معايير تصميم الهياكل البحرية والسفن. وكجزء من MaxWave ، تم استخدام البيانات من سواتل رادار ESS التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية لأول مرة لإجراء تعداد عالمي للموجات المارقة.

وأضاف روزنتال ، الذي ترأس مشروع MaxWave لمدة ثلاث سنوات ، "بدون تغطية جوية من أجهزة استشعار الرادار ، لم يكن لدينا فرصة للعثور على أي شيء". "كل ما كان علينا أن نستمر هو بيانات الرادار التي تم جمعها من منصات النفط. لذلك كنا مهتمين باستخدام ERS منذ البداية ".

المركبة الفضائية التوأم ESA ERS-1 و 2؟ أطلقت في يوليو 1991 وأبريل 1995 على التوالي؟ كلاهما لديه رادار الفتحة الاصطناعية (SAR) كأداة رئيسية.

يعمل SAR في عدة أوضاع مختلفة ؛ بينما تعمل فوق المحيط في وضع الموجة ، وتكتسب 10 × 5 كم "صور" لسطح البحر كل 200 كيلومتر.

ثم تتحول هذه الصور الصغيرة رياضياً إلى انهيار متوسط ​​لطاقة الموجة واتجاهها ، تسمى أطياف الموجة المحيطية. وكالة الفضاء الأوروبية تجعل هذه الأطياف متاحة للجمهور ؛ فهي مفيدة لمراكز الطقس لتحسين دقة نماذج التنبؤات البحرية.

قال روزنتال: "الصور الأولية غير متاحة ، ولكن مع دقة عرضها عشرة أمتار ، اعتقدنا أنها تحتوي على ثروة من المعلومات المفيدة في حد ذاتها". "توفر أطياف الموجات المحيطية بيانات حالة البحر المتوسطة لكن الصور تصور ارتفاعات الموجات الفردية بما في ذلك التطرف الذي كنا مهتمين به.

"زودتنا وكالة الفضاء الأوروبية ببيانات تبلغ قيمتها ثلاثة أسابيع؟ حوالي 30000 صورة منفصلة؟ تم اختيارها في الوقت الذي تم فيه ضرب بريمن ونجمة كاليدونيان. تمت معالجة الصور وبحثها تلقائيًا عن موجات شديدة في مركز الفضاء الألماني (DLR). "

على الرغم من المدة الزمنية القصيرة نسبيًا التي غطتها البيانات ، حدد فريق MaxWave أكثر من عشر موجات عملاقة فردية حول العالم يزيد ارتفاعها عن 25 مترًا.

وأضاف روزنتال "بعد أن أثبتت وجودها بأعداد أكبر من أي شخص كان متوقعًا ، فإن الخطوة التالية هي تحليل ما إذا كان يمكن توقعها". “انتهى MaxWave رسميًا في نهاية العام الماضي على الرغم من استمرار خطين للعمل منه؟ الأول هو تحسين تصميم السفن من خلال معرفة كيفية غرق السفن ، والآخر هو فحص المزيد من بيانات الأقمار الصناعية بهدف تحليل ما إذا كان التنبؤ ممكنًا ".

سيستخدم مشروع بحثي جديد يسمى WaveAtlas صورًا لمدة عامين من ERS لإنشاء أطلس عالمي لأحداث الموجة المارقة وإجراء تحليلات إحصائية. المحققة الرئيسية هي سوزان لينر ، الأستاذة المشاركة في قسم الفيزياء البحرية التطبيقية في جامعة ميامي ، والتي عملت أيضًا على MaxWave أثناء وجودها في DLR ، مع روزينتال باحث مشارك في المشروع.

قال لينر "إن النظر عبر الصور ينتهي به الأمر وكأنه يطير ، لأنه يمكنك متابعة حالة البحر على طول مسار القمر الصناعي". "تظهر أيضًا ميزات أخرى مثل مداخن الجليد وبقع النفط والسفن ، وبالتالي هناك اهتمام باستخدامها في مجالات دراسية إضافية.

"يمكن فقط للأقمار الصناعية الرادارية توفير عينات البيانات العالمية اللازمة للتحليل الإحصائي للمحيطات ، لأنها يمكن أن ترى من خلال السحب والظلام ، على عكس نظيراتها البصرية. في الطقس العاصف ، تكون صور الرادار هي المعلومات الوحيدة ذات الصلة المتاحة ".

حتى الآن تم العثور على بعض الأنماط بالفعل. غالبًا ما ترتبط الموجات المارقة بالمواقع حيث تواجه الأمواج العادية تيارات المحيطات والدوامات. قوة التيار تركز طاقة الموجة ، وتشكل موجات أكبر؟ يقارنها Lehner بعدسة بصرية ، تركز الطاقة في منطقة صغيرة.

هذا صحيح بشكل خاص في حالة تيار Agulhas الخطير المعروف قبالة الساحل الشرقي لجنوب أفريقيا ، ولكن تم العثور أيضًا على جمعيات الموجة المارقة مع تيارات أخرى مثل تيار الخليج في شمال الأطلسي ، تتفاعل مع الأمواج القادمة من بحر لابرادور .

ومع ذلك ، تظهر البيانات أن الموجات المارقة تحدث أيضًا بعيدًا عن التيارات ، وغالبًا ما تحدث بالقرب من الجبهات الجوية والقيعان. هل يمكن للرياح المستمرة من العواصف طويلة الأمد التي تتجاوز 12 ساعة أن تزيد من الموجات التي تتحرك بسرعة قصوى متزامنة مع الرياح؟ بسرعة كبيرة وسيتقدمون قبل العاصفة ويتبددون ببطء شديد وسيتأخرون.

وخلص روزنتال إلى القول: "نعرف بعض أسباب الموجات المارقة ، لكننا لا نعرفها جميعًا". ومن المقرر أن يستمر مشروع WaveAtlas حتى الربع الأول من عام 2005.

المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية

Pin
Send
Share
Send