Πώς γεννιούνται οι γίγαντες των ωκεανών

Παρακολούθηση της πρόσκρουσης σε μεγάλες αποστάσεις και του κινδύνου ακραίων διογκώσεων.

Στα τέλη του περασμένου έτους, ένα τεράστιο κύμα των ωκεανών που προκλήθηκε από ένα σύστημα χαμηλής πίεσης στον Βόρειο Ειρηνικό δημιούργησε κύματα ύψους έως και 20 μέτρων και κατέστρεψε τις ακτές και τις περιουσίες χιλιάδες χιλιόμετρα από την πηγή του.

Δύο χρόνια νωρίτερα, ένα άλλο σύστημα καταιγίδων νοτιοανατολικά της Νέας Ζηλανδίας πυροδότησε επίσης τεράστια κύματα , με το κύμα να φτάνει μέχρι τον Καναδά, χτυπώντας τις ακτές των νησιών του Ειρηνικού στην πορεία.

Αυτές οι καταιγίδες, και τα φουσκώματα που δημιουργούν, είναι γεγονότα της φύσης. Όμως, ενώ καταλαβαίνουμε πολλά για τις εξαιρετικές δυνάμεις που λειτουργούν, μπορούμε να κάνουμε περισσότερα για να προβλέψουμε τον αντίκτυπό τους και να συντονίσουμε τα παγκόσμια συστήματα προειδοποίησης.

Πόσο μεγάλα κύματα γεννιούνται

Τα κύματα δημιουργούνται από τον άνεμο που πνέει πάνω από μια επιφάνεια νερού. Όσο περισσότερο και ισχυρότερα φυσάει ο άνεμος, τόσο περισσότερη ενέργεια μεταφέρεται σε αυτά τα κύματα.

Εκτός από την αύξηση του ύψους του κύματος, οι σταθερές υψηλές ταχύτητες ανέμου δημιουργούν κύματα με μεγαλύτερη περίοδο-δηλαδή την απόσταση ή τον χρόνο μεταξύ των διαδοχικών κορυφών κυμάτων. Οι ωκεανογράφοι αναφέρονται στο μείγμα των υψών και των περιόδων των κυμάτων (και σε κάποιο βαθμό των κατευθύνσεων) ως «θαλάσσια» κατάσταση.

Μόλις ο άνεμος σταματήσει να φυσάει ή η θάλασσα απομακρύνεται από τον άνεμο που τον δημιουργεί, τα κύματα διογκώνονται και αρχίζουν να χωρίζονται. Τα κύματα μεγαλύτερης περιόδου κινούνται ταχύτερα και τα κύματα μικρότερης περιόδου πιο αργά.

Τα περισσότερα κύματα που προκύπτουν από μια καταιγίδα έχουν περιόδους 12-16 δευτερολέπτων, με τα μεμονωμένα κύματα να ταξιδεύουν με ταχύτητες 60-80 χλμ την ώρα.

Αλλά πολύ μεγάλες καταιγίδες με ισχυρούς, παρατεταμένους ανέμους μπορούν να δημιουργήσουν κύματα με περιόδους άνω των 20 δευτερολέπτων. Αυτά τα κύματα ταξιδεύουν πολύ πιο γρήγορα, πάνω από 100 χιλιόμετρα την ώρα στον ανοιχτό ωκεανό, και η ενέργειά τους (η οποία ταξιδεύει πιο αργά από τα μεμονωμένα κύματα) μπορεί να καλύψει 1.500 χιλιόμετρα σε 24 ώρες.

Τα κύματα του ωκεανού, ιδιαίτερα οι διογκώσεις μεγάλης περιόδου, χάνουν πολύ λίγη ενέργεια καθώς ταξιδεύουν. Και αν δεν συγκρουστούν με κάποιο νησί και σπάσουν, είναι ικανά να διανύσουν μεγάλες αποστάσεις.

Συγκριτικά, τα κύματα μικρότερης περιόδου χρειάζονται πολύ περισσότερο χρόνο για να ταξιδέψουν και χάνουν περισσότερη ενέργεια. Αν συναντήσουν ένα αιολικό πεδίο που κινείται προς άλλη κατεύθυνση, αυτό αφαιρεί επίσης ενέργεια και μειώνει το ύψος τους.

Αλλά μερικές φορές, ένα ιδιαίτερα ισχυρό σύστημα καταιγίδων μπορεί να δημιουργήσει κύματα μεγάλης περιόδου με αρκετή ενέργεια για να ταξιδέψει στον Ειρηνικό, φτάνοντας σε ακτές χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά.

Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό τέτοιων διογκώσεων μεγάλης εμβέλειας είναι ότι τα μεμονωμένα κύματα περιέχουν πολύ περισσότερη ενέργεια από τα τοπικά κύματα μικρότερης περιόδου. Αναπτύσσονται σε μεγαλύτερα ύψη καθώς «βράζουν» σε ρηχά νερά και μπορούν να χτυπήσουν τις ακτές και τις κατασκευές με μεγαλύτερη δύναμη, προκαλώντας μεγαλύτερη ζημιά και κίνδυνο.

Το «Code Red 2» διογκώνεται

Η διόγκωση «Code Red 2» ήταν ένα καλό παράδειγμα αυτού στην πράξη. Δημιουργήθηκε από ένα τεράστιο σύστημα καταιγίδων νοτιοανατολικά της Νέας Ζηλανδίας τον Ιούλιο του 2022. Το «σημαντικό ύψος κύματος»  ή ο μέσος όρος του μεγαλύτερου τρίτου των κυμάτων του συστήματος, έφτασε τα 13 μέτρα. Τα μεμονωμένα κύματα ήταν έως και διπλάσια από αυτό το ύψος.

Το σύστημα καταιγίδων ήταν ασυνήθιστο λόγω των πολύ ισχυρών νότιων ανέμων που έπνεαν βόρεια από κοντά στην Ανταρκτική για περισσότερα από 2.000 χλμ. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα διογκώσεις μεγάλης περιόδου (20 δευτερόλεπτα) να κινούνται βόρεια στον Ειρηνικό Ωκεανό.

Το κύμα έφτασε αρχικά στην Ταϊτή, όπου τα κύματα έκλεισαν το μεγαλύτερο μέρος της νότιας ακτής, προκαλώντας μια προειδοποίηση Code Red. Αυτή ήταν μόνο η δεύτερη τέτοια προειδοποίηση από το 2011 (εξ ου και το όνομά της) και οδήγησε σε τεράστια κύματα στο Teahupo'o, τοποθεσία όπου διεξήχθη ο Ολυμπιακός αγώνας σέρφινγκ του 2024.

Το φούσκωμα προκάλεσε επίσης πλημμύρες κατά μήκος της νότιας ακτής της Ραροτόνγκα και άλλων νησιών του Ειρηνικού προτού συνεχίσει βόρεια κατά μήκος του ισημερινού για να φτάσει στη νότια ακτή της Χαβάης -7.000 χλμ. από όπου δημιουργήθηκε.

Λόγω της κατεύθυνσής τους και της πολύ μεγάλης περιόδου, μεγάλα κύματα έφτασαν σε μέρη που συνήθως δεν επηρεάζουν, κυριολεκτικά συντρίβοντας ακτές και σπάζοντας σπίτια . Στη συνέχεια, το φούσκωμα συνεχίστηκε για να χτυπήσει την ακτή της Καλιφόρνια σε απόσταση περίπου 10.000 χιλιομέτρων και τελικά να φτάσει στον Καναδά περισσότερο από μία εβδομάδα μετά την αρχική δημιουργία του.

Ο «Έντι» φουσκώνει

Πιο πρόσφατα, το φούσκωμα «Eddie» του 2024 δημιουργήθηκε από ένα εξαιρετικά έντονο σύστημα χαμηλής πίεσης στον Βόρειο Ειρηνικό τον Δεκέμβριο του 2024. Τα κύματα κοντά στο κέντρο της καταιγίδας έφτασαν σε ύψη 20 μέτρων, με περίοδο 22 δευτερολέπτων.

Το φούσκωμα που προέκυψε, έπληξε πρώτα τη Χαβάη, όπου τα κύματα ήταν αρκετά μεγάλα για να τρέξουν το Eddie Aikau Big Wave Invitational στο Waimea Bay, ένα γεγονός  που απαιτεί τόσο μεγάλα κύματα και έχει τρέξει μόνο 11 φορές στη 40χρονη ιστορία του (και που έδωσε το όνομά του στο φούσκωμα).

Αυτό το ακραίο φούσκωμα έφτασε στη συνέχεια στην Καλιφόρνια 3.000 χλμ. μακριά, όπου προκάλεσε επίσης γιγάντιο κύμα , κατέστρεψε σκάφη στις παράκτιες μαρίνες και προκάλεσε την κατάρρευση μέρους της προβλήτας της Σάντα Κρουζ .

Λόγω της πολύ μεγάλης του περιόδου, η διόγκωση μπόρεσε να συνεχίσει προς τα νότια, ακόμα με πολλή ενέργεια. Έφτασε στη βόρεια ακτή του Ισημερινού και του Περού , 8.500 χλμ. από όπου ξεκίνησε, όπου κατέστρεψε τα ψαροκάικα. Και τελικά χτύπησε τη Χιλή, 11.000 χλμ. από την πηγή του, όπου έκλεισε λιμάνια και πλημμύρισε τους παράκτιους περιπάτους .

Αυτές οι ακτές συνήθως δέχονται μεγάλες νοτιοδυτικές διογκώσεις. Αλλά αυτό το σπάνιο, μεγάλης περιόδου βόρειου κυματισμού μπόρεσε να φτάσει σε κανονικά προστατευμένα τμήματα της ακτής με βόρεια πλευρά, προκαλώντας αχαρακτήριστη ζημιά.

Πρόβλεψη τοπικών επιπτώσεων

Μπορεί να είναι δύσκολο να ακούγονται προειδοποιήσεις για αυτούς τους τύπους κυμάτων μεγάλης περιόδου, καθώς δημιουργούνται τόσο μακριά από τις πληγείσες ακτές που χάνονται από τους τοπικούς μετεωρολόγους και τους διαχειριστές έκτακτης ανάγκης.

Μοντέλα παγκόσμιων κυμάτων, όπως αυτά που οδηγούνται από τα Εθνικά Κέντρα Περιβαλλοντικής Πρόβλεψης της Εθνικής Ωκεάνιας και Ατμοσφαιρικής Διοίκησης, είναι ικανά να προβλέψουν και να παρακολουθήσουν αυτές τις διογκώσεις, αλλά απαιτούν μια πιο διαφοροποιημένη προσέγγιση για την πρόβλεψη τοπικών επιπτώσεων.

Αναπτύσσονται νέα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης που λαμβάνουν παγκόσμιες προβλέψεις κυμάτων και τις μειώνουν ώστε να λαμβάνεται υπόψη το σχήμα της τοπικής ακτογραμμής. Οι πληροφορίες των κυμάτων στη συνέχεια συνδυάζονται με προβλέψεις παλίρροιας και καταιγίδας για να δώσουν προειδοποιήσεις για το πότε μπορεί να συμβούν παράκτιες επιπτώσεις.

Αυτά τα συστήματα θα δώσουν στους διαχειριστές έκτακτης ανάγκης, στους φορείς εκμετάλλευσης λιμένων και παράκτιων υποδομών -και στο κοινό- καλύτερες πληροφορίες και περισσότερο χρόνο για να προετοιμαστούν για αυτά τα επιζήμια κυματικά συμβάντα.

του Tom Shand, The Conversation

https://phys.org/news/2025-03-ocean-giants-born-tracking-distance.html#google_vignette