De volle zee kan een onvoorspelbare plaats zijn, zelfs voor de zoutste oude zeehond. Zelfs als je niet te maken hebt met piraten of een grote witte walvis, er is altijd de mogelijkheid dat uw vaartuig wordt overspoeld door een schurkengolf.

In staat om een ​​schip te laten zinken of een booreiland onder water te zetten, deze zeldzame maar krachtige golven kunnen wel 25 meter hoog worden, en verschijnen schijnbaar uit het niets in de open oceaan. Hoewel wetenschappers ze soms "extreme stormgolven, " ze zijn niet gemaakt door het weer, maar door seismische activiteit onder water, vergelijkbaar met wat een tsunami-golf veroorzaakt. Het verschil tussen een tsunami en een schurkengolf is dat terwijl een tsunami grote afstanden aflegt door de open oceaan op een hoogte van slechts ongeveer een meter, uitgroeien tot een kustvernietigend monster als het land bereikt, een schurkengolf duikt zonder waarschuwing op uit de oceaan - een steile, diepe trog van water dat slechts 20 seconden duurt voordat het weer in zee zinkt.

Ze kunnen extreem destructief zijn, en tot nu toe, wetenschappers hebben geen geweldige formule kunnen bedenken om te voorspellen waar of wanneer ze zullen toeslaan. Maar nu, na een decennium van intensieve studie, een onderzoeksteam heeft een relatief eenvoudige wiskundige vergelijking voorgesteld om ons te helpen begrijpen hoe malafide golven werken. Hun werk verschijnt in de huidige editie van het tijdschrift Scientific Reports.

Hoewel wetenschappers in een laboratorium een ​​versie van een schurkengolf hebben kunnen maken die ongeveer twee keer zo hoog is als een normale oceaangolf door een fenomeen dat 'modulerende instabiliteit' wordt genoemd, toe te passen op water in een tank, het is onmogelijk om de exacte interfererende golfpatronen te simuleren die reizen en interageren over immense afstanden in de oceaan om een ​​echte schurkengolfdynamiek te creëren.

"Je moet rekening houden met de niet-lineariteit van de oceaan, wat tot uiting komt in het gebrek aan symmetrie tussen de toppen en de dalen, " zei Francesco Fedele, een professor aan de Georgia Tech School of Civil and Environmental Engineering, in een persbericht. "Deze niet-lineaire effecten kunnen een verbetering van 15 tot 20 procent in golfhoogte opleveren."

Op basis van de gegevens verzameld van drie schurkengolven gemeten op olieplatforms in de Noordzee in de loop van een decennium, het onderzoeksteam modelleerde storende golfpatronen in de oceaan die zouden kunnen hebben gecombineerd om deze drie schurkengolven te produceren. Na veel wiskundig gedoe, het team creëerde modellen die precies de metingen van de golven voorspelden.

Met behulp van deze informatie, ze waren in staat om de complexe convergentie te beschrijven van verschillende golfpatronen die vanuit verschillende richtingen in de oceaan samenkomen en die uiteindelijk verantwoordelijk zijn voor het creëren van een schurkengolf. Wat interessant is, is dat de mechanica van schurkengolven patronen lijkt te volgen die worden aangetoond door lichtgolven in plaats van watergolven.

"Dit zijn fascinerende resultaten, " zegt onderzoeker John Dudley van het Institut FEMTO-ST CNRS-Université de Franche-Comté, in het persbericht. "Velen van ons hebben jaren besteed aan het bestuderen van de effecten van niet-lineariteit in golfversterking, maar het is essentieel als wetenschapper om een ​​open geest te houden. Het is niet aan ons om de natuur te vertellen hoe ze moet werken - we moeten volgen waar ze ons heen leidt, zelfs als dat betekent dat we onze ideeën moeten veranderen."

De modellen die door het onderzoek zijn gemaakt, kunnen gegevens opleveren die scheepvaart- en booreilandbedrijven kunnen helpen bij het vinden van veilige scheepvaartroutes of pomplocaties, misschien hen een uur van tevoren op de hoogte stellen van de effecten die malafide golven produceren, waardoor ze probleemgebieden kunnen vermijden. Maar de natuur is zelden 100 procent voorspelbaar, en de zeldzame combinatie van factoren die bijdragen aan het creëren van een malafide golf is vrij willekeurig.

"Het is gewoon een slechte dag op de oceaan, ' zegt Fedele.

Bekijk deze video van een LEGO-piraat die zo'n slechte dag heeft in een rogue wave-simulatie:

Gordon Lightfoot's hit uit 1976 "The Wreck of the Edmund Fitzgerald" gaat over een vrachtschip dat zeer waarschijnlijk tot zinken is gebracht door een schurkengolf op Lake Superior in 1975; Lightfoot schreef het nummer na het lezen van een artikel over het wrak in Newsweek.