Esta simulación muestra la forma espacial esperada de una ola rebelde cuya altura de cresta es de unos 14 metros. Crédito:Claudio Lugni
Un nuevo análisis realizado para respaldar la investigación sobre el hundimiento del carguero El Faro en 2015 calculó la probabilidad de una ola masiva durante el huracán Joaquín en octubre de ese año, y demostró una nueva técnica para evaluar la probabilidad de olas rebeldes en el espacio. y tiempo.
Utilizando datos meteorológicos y marinos del momento del hundimiento, junto con un nuevo modelo teórico, un investigador del Instituto de Tecnología de Georgia ha calculado que había una probabilidad entre 130, durante un período de tiempo y un área, de que una ola rebelde de 14 metros (46 pies) de altura pudiera haber ocurrido durante el huracán. La investigación, informó el 11 de septiembre en la revista Informes científicos , puede ayudar a mejorar la predicción de olas rebeldes para ayudar a las compañías navieras y otros a comprender los riesgos que plantean estos patrones de olas inusuales.
El buque portacontenedores El Faro se dirigía a Puerto Rico desde Jacksonville, Florida antes del huracán Joaquín cuando se hundió al este de las Bahamas, tomando la vida de 33 miembros de la tripulación. El estudio de olas rebeldes se realizó para la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte como parte de su investigación sobre el desastre.
"Los huracanes producen condiciones muy extremas con vientos fuertes, por lo que tiene estados marinos muy energéticos que pueden aumentar la probabilidad de estos eventos, "dijo Francesco Fedele, profesor asociado en la Escuela de Ingeniería Civil y Ambiental de Georgia Tech. "Creemos que este primer estudio de olas rebeldes que ocurren en el espacio y el tiempo durante los huracanes ayudará a mejorar el pronóstico en tiempo real para las compañías navieras y otras organizaciones que necesitan comprender el riesgo de eventos extremos en los océanos".
Las olas del océano rebeldes pueden desarrollarse aparentemente de la nada para hundir barcos y abrumar las plataformas petroleras con paredes de agua de hasta 25 metros de altura. Las olas provienen de una combinación de interferencia constructiva, un fenómeno de olas conocido, y efectos no lineales específicos de la compleja dinámica de las olas del océano. Las olas se han observado en océanos de todo el mundo, normalmente dura sólo 20 segundos más o menos antes de desaparecer. Son diferentes de las olas de los tsunamis que pueden viajar grandes distancias después de haber sido creadas por terremotos submarinos o deslizamientos de tierra.
Fedele y sus colegas han estudiado las olas rebeldes durante varios años, y en 2016 usó técnicas matemáticas avanzadas para desarrollar una nueva comprensión de cómo se forman las ondas. Después del hundimiento de El Faro, Se le pidió a Fedele que evaluara la probabilidad de que una ola rebelde pudiera haber ocurrido durante el huracán cuando el barco se hundió mientras navegaba a la deriva en mares violentos después de perder la potencia del motor.
La clave de la nueva técnica de predicción es tener en cuenta los efectos del espacio-tiempo que pueden aumentar la probabilidad de que un barco se encuentre con una ola rebelde.
Fedele comparó este análisis del espacio-tiempo con los esfuerzos de los surfistas por encontrar una gran ola para montar. Los surfistas aumentan su probabilidad de encontrar una ola inusualmente grande remando alrededor de un área de olas más pequeñas cerca de una playa. Si permanecen en un solo lugar, finalmente se encontrarían con una ola así, pero eso podría llevar mucho más tiempo.
El modelo teórico desarrollado por Fedele tiene en cuenta el tamaño de la embarcación, lo que también aumenta las posibilidades de encontrar una ola de este tipo. El Faro tenía 240 metros de largo, comparable a la longitud de onda típica de una onda rebelde. Los modelos anteriores de olas rebeldes no habían considerado el tamaño de la embarcación al calcular la probabilidad de encontrar una ola potencialmente catastrófica.
"Un barco que se mueve a lo largo de una ruta de navegación cubre más área de espacio-tiempo, aumentando la probabilidad de que se encuentre con una gran ola, ", Dijo Fedele." Simulamos el estado del océano en el momento del hundimiento, ya eso agregamos predicciones de las condiciones del océano. Hicimos simulaciones de olas basadas en ellas para comprender el tipo de condiciones que encontró el barco ".
La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) proporcionó datos y simulaciones de las condiciones meteorológicas y del mar. Los investigadores estudiaron las posibilidades de que el barco se encuentre con una ola de 14 metros de altura, unos 46 pies. Esa medición incluyó solo la altura sobre el nivel promedio del mar y no consideró la profundidad de la vaguada de las olas.
En el trabajo futuro, a los investigadores les gustaría mejorar la precisión de sus predicciones para mejorar los algoritmos de predicción de ondas no autorizados utilizados por NOAA.
"El modelo de espacio-tiempo desarrollado para este estudio podría proporcionar la base para la próxima generación de modelos de pronóstico de olas para predecir los extremos de olas y proporcionar advertencias tempranas a las compañías navieras y otros para ayudarlas a evitar áreas peligrosas con riesgo de olas rebeldes, "Dijo Fedele.