Sóng tử thần trong truyền thuyết là có thật và các nhà khoa học phải vào cuộc để tìm ra cách dự đoán chúng

Năm 1826, thuyền trưởng Jules Dumont d'Urville, một nhà khoa học và sĩ quan hải quân người Pháp, đã bị cuốn vào một cơn bão hỗn loạn khi băng qua Ấn Độ Dương. Từ con tàu Astrolabe của mình, vị thuyền trưởng trông thấy một bức tường nước khổng lồ cao hơn 24 mét đe dọa đến thủy thủ đoàn.

Sau biến cố, thuyền trưởng Jules mất đi một trong những thuyền viên và mang về đất liền một câu chuyện khó tin. Dù có sự hỗ trợ của ba nhân chứng khác nhưng câu chuyện về con sóng khổng lồ giữa biển khơi vẫn gây khó tin đến mức bị coi là giả tưởng.

Các nhà khoa học thời đó tin rằng sóng chỉ có thể cao tới khoảng 9 mét, vì vậy một số ít báo cáo từ thế kỷ 19 về những con sóng lớn bất thường phần lớn được coi là huyền thoại hàng hải.

Mãi sau này, các nhà khoa học mới nhận ra rằng những lời kể này rất hiếm vì các thủy thủ từng có trải nghiệm đối đầu với những con sóng sát thủ này đều không may mắn như thuyền trưởng Jules. Đa số họ sẽ có ít cơ hội sống sót hoặc giữ được trí óc minh mẫn sau khi bị những con sóng dữ dội như vậy tấn công.

Sóng sát thủ là có thật

Ngày nay, sóng sát thủ được định nghĩa là con sóng cao gấp đôi so với các con sóng xung quanh nó. Những khối phồng khổng lồ này có thể xuất hiện đột ngột và dường như không biết đến từ đâu.

Với các cạnh dốc và một rãnh sâu bên dưới, chúng giống như một bức tường nước nhô lên khỏi biển. Chúng có thể xuất hiện trong các cơn bão với biển động nhưng cũng đã được báo cáo ở vùng nước lặng, đó là một lý do khiến chúng rất khó dự đoán.

Các nhà khoa học đã công nhận những con sóng sát thủ là hiện tượng có thật từ giữa những năm 1990. Tuy nhiên, việc giữ an toàn cho những người đi biển khỏi chúng vẫn là một thách thức lớn. Mặc dù chúng tương đối hiếm, nhưng những con sóng dữ có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng và thiệt hại về nhân mạng nếu chúng va vào một con tàu ngoài biển. Trong sự bao la của đại dương, sự tương tác của nhiều nguồn lực đã dẫn đến việc tạo nên những con sóng bất hảo.

Khi công nghệ đóng tàu phát triển trong thế kỷ 20, số lượng nhân chứng sống sót sau những con sóng sát thủ ngày càng tăng. Vào tháng 4 năm 1966, một tàu du lịch của Ý mang tên Michelangelo đã gặp một con sóng cao 24 mét nhô cao cách biệt so với những con sóng xung quanh. Con tàu bị thiệt hại đáng kể và ba người bị chết đuối, nhưng hầu hết những người trên tàu đã cập bờ an toàn.

Thủy thủ đoàn trên tàu MS München, một tàu container của Đức, không may mắn như vậy. Vào tháng 12 năm 1978, con tàu rời thành phố cảng Bremerhaven của Đức đến Savannah, Georgia, chở đầy hàng thép và thủy thủ đoàn 28 người. Con tàu đã một đi không trở lại. Một xuồng cứu sinh được gắn vào con tàu cách mặt nước khoảng 20 mét đã được trục vớt, nhưng dường như nó đã bị xé toạc khỏi trụ gắn, điều này chỉ có thể được gây ra do một con sóng cao hơn mức 20 mét.

Những nghi ngờ của giới khoa học về những con sóng khổng lồ bí ẩn này vẫn chưa được xua tan hoàn toàn cho đến năm 1995, khi một cơn sóng bất hảo ập vào giàn khoan dầu Draupner, một giàn khí đốt tự nhiên ở Biển Bắc ngoài khơi bờ biển Na Uy. Đỉnh của sóng, được đo bằng máy dò laze trên giàn giáo của giàn khoan, cao hơn bề mặt tận 26 mét.

Kể từ đó, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng không giống như sóng thần, sóng sát thủ là những con sóng lớn được tạo ra bởi sự dịch chuyển đột ngột của nước từ một sự kiện như động đất hoặc lở đất. Chúng được hình thành do sự kết hợp ngẫu nhiên của các chuyển động của sóng trong đại dương.

Đi tìm lời giải cho sóng sát thủ

Hai lý thuyết toán học chính đã xuất hiện để giải thích các chuyển động của sóng tạo ra sóng sát thủ: Phép cộng tuyến tính và hội tụ phi tuyến tính.

Phép cộng tuyến tính giả định rằng các cơn sóng di chuyển qua đại dương với tốc độ khác nhau và khi chúng chồng lên nhau, chúng có thể mạnh lên thành một làn sóng sát thủ. Nhưng trong tự nhiên, việc hình thành sóng sát thủ còn dựa trên vô vàn yếu tố khác nhau.

Để bù đắp cho những quan sát hạn chế về loại sóng này, các nhà khoa học dựa vào các bể chứa sóng. Các hoạt động tái tạo trong phòng thí nghiệm mô phỏng được gần như những gì diễn ra trên bề mặt đại dương. Những thí nghiệm này thậm chí có thể tính đến dòng chảy và gió, mặc dù các cài đặt được kiểm soát có những hạn chế riêng.

Khi nước bị mắc kẹt trong một kênh hẹp chẳng hạn như bể chứa sóng, thì việc hình thành và quan sát các sóng lớn sẽ dễ dàng hơn nhiều. Tuy nhiên, những thí nghiệm này vẫn còn hạn chế vì sóng thí nghiệm không có khả năng lan truyền đa hướng như trên biển

Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia đang phát triển một hệ thống có thể dự báo các khu vực tiềm ẩn nguy cơ của đại dương mỗi giờ bằng cách sử dụng một chương trình có tên WAVEWATCH III. Phiên bản mới nhất, được phát hành vào năm 2019, sử dụng công thức xác suất mà Fedele đã phát triển vào năm 2012 để dự đoán các điều kiện khắc nghiệt trong đại dương tại một địa điểm và thời gian cụ thể.

Đây là một công cụ hữu ích để giúp những người đi biển tránh khỏi những vùng biển nguy hiểm, nhưng nó có vẻ vẫn chưa đủ để bảo vệ họ khỏi một cơn sóng nguy hiểm xuất hiện bất thường.

Tìm ra công thức chung dành cho người đi biển

Gần đây hơn, các nhà toán học đã kết hợp dữ liệu trong thế giới thực thu thập được từ các phao quan trắc với các mô hình thống kê để tìm hiểu nguyên nhân hình thành những con sóng khổng lồ này. Công việc của họ mang đến hy vọng con người có thể dự đoán được những con sóng sát thủ trước khi chúng tấn công.

Một trường phái toán học cho biết điều gì gây ra sóng sát thủ không quan trọng, bởi vẫn có thể dự đoán chúng khá chính xác bằng cách sử dụng khung thống kê cho các trường hợp hiếm gặp được gọi là lý thuyết độ lệch lớn.

Ý tưởng đằng sau phương pháp này là mô hình hóa cách hiệu quả nhất mà một làn sóng khổng lồ có thể hình thành, sau đó sử dụng mô hình để lập biểu đồ về con đường phát triển của một làn sóng cụ thể.

Lý thuyết này tạo ra các hiệu ứng tuyến tính và phi tuyến tùy thuộc vào tình huống, đó là lý do tại sao những người ủng hộ nó coi nó là một lý thuyết thống nhất và có thể được sử dụng để dự đoán sóng sát thủ trong các điều kiện đại dương khác nhau.

Một nhóm các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm lý thuyết này trong các kênh sóng, đo kết quả dựa trên các quan sát sóng thời gian thực và phát hiện ra rằng phương pháp này có thể dự đoán sóng giả trong cả hai môi trường một cách đáng ngạc nhiên.

Tuy nhiên, một vấn đề là việc tính toán theo công thức biểu đồ là một kỹ thuật giải toán khó. Các thuỷ thủ trên biển không phải ai cũng có đủ thời gian để thu thập dữ liệu cũng như đủ trình độ để giải ra công thức một cách nhanh chóng.