Vorhersage von Monsterwellen
Das Projekt "Deterministic forecasting of rogue waves in the ocean" (DEROGUE WAVES) entwickelte die wissenschaftliche Grundlage zur Verbesserung der Prognose von Monsterwellen. Riesen- oder Monsterwellen bestehen aus kurzen Gruppen außergewöhnlich hoher und steiler Wellen, die geradezu aus dem Nichts zu kommen scheinen. Diese Wellen stellen auch für die größten Schiffe und Wasserbauten aller Art eine beträchtliche Gefahr dar. Und auch wenn man sie nicht verhindern kann, könnte eine bessere Vorhersage ihres Auftretens doch Leben retten. Derzeit ist die Modellierung von Wind und Wellengang der einzige Weg, um die Wahrscheinlichkeit einer Monsterwelle zu prognostizieren, die zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort auftaucht. Meereswellen sind von Natur aus eher zufällig, aber es gibt Situationen, in denen die Wellenbewegung auf eine besondere Weise eingeschränkt sein kann. Dazu zählen Strömungen oder bestimmte Arten von Meeresboden, durch die die räumlichen Dimensionen reduziert und deterministische Prognosen möglich werden. Diese Situationen sind durch ein besonders hohes Risiko für Monsterwellen charakterisiert. Das Projekt zeichnete ein vollständigeres Bild der den Monsterwellen zugrundeliegenden Mechanismen, das nun eine bessere Grundlage für deren Vorhersage bildet. Man erreicht das durch den Einsatz von modernen mathematischen Verfahren und die Anwendung von zweidimensionalen und dreidimensionalen numerischen Modellen. Die Modelle wurden unter Nutzung von Labormessungen sowie von In-situ- und meteorologischen Daten validiert, um zu einem besseren Verständnis der Eigenschaften und der Dynamik von extrem kurzen Wellengruppen zu gelangen. So konnten kurzfristige deterministische Monsterwellenprognosen gegeben werden. Ein wichtiges Merkmal der Monsterwellen ist laut Forschung, dass sie häufig einen hohen Wellenberg, gefolgt von einem tiefen Wellental aufweisen. DEROGUE WAVES bewies außerdem die Existenz sehr steiler strukturell stabiler Einzelwellengruppen über tiefem Wasser und identifizierte deren Schlüsselparameter. Außerdem erklärte das Projekt die Entwicklung einzelner Monsterwellen sowie zeitweise auftretender Riesenwellenereignisse, die für eine deutlich längere Zeit andauern. Man arbeitete eine Theorie über Wellen, die in schnellen Strömungen gefangen sind, weiter aus. Auch Computersimulationen wurden ausgeführt, um die Existenz der Wirkung von gefangenen Wellen über tiefem Wasser zu bestätigen, die das Auftreten von Monsterwellen verursacht. Dank der erfolgversprechenden Erkenntnisse des Projekts werden die Wissenschaftler nun nicht nur die Wahrscheinlichkeit einer Monsterwelle, sondern auch wann, wo und welcher Riesenwellentyp zu erwarten ist, genau vorhersagen können. Diese Information werden zweifellos dazu beitragen, das Risiko für das Leben der Seefahrer, für die Schiffe sowie Bauten an Land und auf See drastisch zu reduzieren.
Schlüsselbegriffe
Schiff, deterministische Prognose, Monsterwelle, Riesenwelle, Meer, Ozean, Offshore-Struktur, Wasserbauten, Wind-Wellen-Modellierung, Wellenberg, Wellental, Onshore-Struktur, Bauten an Land
