Una nuova analisi effettuata per supportare l'indagine sull'affondamento del 2015 della nave da carico El Faro ha calcolato la probabilità di un'onda anomala massiccia durante l'uragano Joaquin nell'ottobre di quell'anno e ha dimostrato una nuova tecnica per valutare la probabilità di onde anomale nello spazio E tempo.

Utilizzando i dati meteorologici e marittimi dal momento dell'affondamento, insieme a un nuovo modello teorico, un ricercatore del Georgia Institute of Technology ha calcolato che c'era una possibilità su 130 - in un periodo di tempo e in un'area - che un'onda anomala alta 46 piedi (14 metri) potesse essersi verificata durante l'uragano. La ricerca, riportato l'11 settembre sulla rivista Rapporti scientifici , può aiutare a migliorare la previsione delle onde anomale per aiutare le compagnie di navigazione e altri a comprendere i rischi posti da questi modelli di onde insolite.

La nave portacontainer El Faro era diretta a Porto Rico da Jacksonville, La Florida prima dell'uragano Joaquin quando affondò a est delle Bahamas, uccidendo 33 membri dell'equipaggio. Lo studio sull'onda anomala è stato condotto per il National Transportation Safety Board come parte della sua indagine sul disastro.

"Gli uragani producono condizioni molto estreme con forti venti, quindi hai stati del mare molto energetici che possono aumentare la probabilità di questi eventi, " disse Francesco Fedele, professore associato presso la Georgia Tech School of Civil and Environmental Engineering. "Riteniamo che questo primo studio sulle onde anomale che si verificano nello spazio e nel tempo durante gli uragani contribuirà a migliorare le previsioni in tempo reale per le compagnie di navigazione e altre organizzazioni che hanno bisogno di comprendere il rischio di eventi estremi negli oceani".

Onde oceaniche anomale possono svilupparsi apparentemente dal nulla per affondare navi e travolgere piattaforme petrolifere con pareti d'acqua alte fino a 25 metri. Le onde derivano da una combinazione di interferenza costruttiva, un fenomeno ondulatorio noto, ed effetti non lineari specifici della complessa dinamica delle onde oceaniche. Le onde sono state osservate negli oceani di tutto il mondo, in genere dura solo 20 secondi circa prima di scomparire. Sono diverse dalle onde dello tsunami che possono percorrere grandi distanze dopo essere state create da terremoti o frane sottomarine.

Fedele e i suoi colleghi hanno studiato per diversi anni le onde anomale, e nel 2016 ha utilizzato tecniche matematiche avanzate per sviluppare una nuova comprensione di come si formano le onde. Dopo il naufragio di El Faro, A Fedele è stato chiesto di valutare la probabilità che un'onda anomala potesse essersi verificata durante l'uragano quando la nave è affondata mentre andava alla deriva in mari violenti dopo aver perso la potenza del motore.

La chiave della nuova tecnica di previsione è tenere conto degli effetti spazio-temporali che possono aumentare la probabilità che una nave incontri un'onda anomala.

Fedele ha paragonato questa analisi spazio-temporale agli sforzi dei surfisti per trovare una grande onda da cavalcare. I surfisti aumentano la loro probabilità di trovare un'onda insolitamente grande pagaiando intorno a un'area di onde più piccole vicino a una spiaggia. Se rimangono in un posto, alla fine si sarebbero imbattuti in un'onda del genere, ma potrebbe volerci molto più tempo.

Il modello teorico elaborato da Fedele tiene conto delle dimensioni della nave, che aumenta anche le possibilità di incontrare una tale onda. L'El Faro era lungo 240 metri, paragonabile alla lunghezza d'onda tipica di un'onda anomala. I precedenti modelli di onde anomale non avevano considerato le dimensioni della nave nel calcolo della probabilità di incontrare un'onda potenzialmente catastrofica.

"Una nave che si muove lungo una rotta di navigazione copre un'area più spazio-temporale, aumentando la probabilità che incontri una grande onda, "Ha detto Fedele. "Abbiamo simulato lo stato dell'oceano al momento dell'affondamento, ea ciò abbiamo aggiunto le previsioni delle condizioni oceaniche. Abbiamo fatto simulazioni d'onda basate su quelle per capire il tipo di condizioni incontrate dalla nave".

I dati e le simulazioni delle condizioni meteorologiche e del mare sono stati forniti dalla National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). I ricercatori hanno studiato le possibilità che la nave incontri un'onda alta 14 metri - circa 46 piedi. Tale misurazione includeva solo l'altezza al di sopra del livello medio del mare e non considerava la profondità della depressione dell'onda.

Nel lavoro futuro, i ricercatori vorrebbero migliorare l'accuratezza delle loro previsioni per migliorare gli algoritmi di previsione delle onde anomale utilizzati dal NOAA.

"Il modello spazio-temporale sviluppato per questo studio potrebbe fornire la base per la prossima generazione di modelli di previsione delle onde per prevedere gli estremi delle onde e fornire avvisi precoci alle compagnie di navigazione e ad altri per aiutarli a evitare aree pericolose a rischio di onde anomale, " ha detto Fedele.