Monstervågor eller freak waves

Om monstervågor finns det mycket att säga och vi får nog anledning att återkomma i ämnet. Följande artikel hittade vi för några år sen i en utländsk tidning. Den är för bra för att besparas er. Översättningen och varsam redigering är vår egen.

Framför en monstervåg är där en dal så djup och brant att fartygen närmast välter ut över kanten i fritt fall.

Mer än en myt Skrämmande höga vågor upp mot 50 meter på oceanerna är i mycket obegripliga men dock särdeles verkliga. Vetenskapen har länge haft svårt och förklara och tro på sjömäns otroliga historier om ensamma monstervågor som plötsligt rullar emot dem utan någon som helst varning. Men för en tid sedan lade en grupp oceanografer från Berlins tekniska universitet fram vetenskapliga bevis för att freak waves är mycket mer än bara skepparhistorier. De existerar och är vanligare än man tidigare trott.

Den 11 september 1995 är Queen Elizabeth II på resa över Atlanten. Man har flera gånger ändrat kurs för att gå klar orkanen Louis och farten är reducerad till bara 5 knop. Efter midnatt 130 M från orkanens öga mäter man vindstötar på nära 60 m/sek. Våghöjden är i snitt 12 meter då det kl. 02.05 plötsligt händer. "Ut ur mörkret kom denna mäktiga vattenmur. Jag har aldrig i hela mitt liv sett en så stor våg förr. Det såg ut som en enorm vit klippa framför oss och jag minns att jag instinktivt tänkte på anblicken av White Cliffs Of Dover." Så berättade fartygets erfarne befälhavare. Minuten senare gick QE II rätt in i en monstervåg på 27 m. En vågmätare i området hade samma natt mätt en 30 m våg. Mirakulöst nog blev skadorna inte värre än att man säkert kunde ta sig till New York.

Så här föreställer man sig mötet med en freak wave. Det nybyggda containerfartyget München försvann spårlöst i en Atlantstorm 1978.

Om monstervågor har berättats så länge haven har beseglats men vetenskapen skakade bara på huvudet åt myterna om 30-40 meter höga vågor. Oceanografer beskriver vågor matematiskt med en s.k. linjär modell. Här visas att även i svåraste storm kan vind, ström och djup ”bara" åstadkomma vågor på runt 15 och 21 meter på Atlanten, respektive Stilla Havet. Men inte desto mindre funderade samma forskare mycket på det faktum att antalet havererade, sjunkna och försvunna fartyg var och är mycket stort. Bara de senaste 20 åren har fler än 200 super carriers längre än 200 meter försvunnit spårlöst. Moderna fartyg som utan vidare klarar en storm med 15 meters vågor. Alarmerade statistik över hur många Bulk- och OBO Carriers som försvinner säger: "Perioden 1980-1994 förlorades totalt 149 fartyg. Med dessa försvann 1144 sjömän. Vädret har bevisligen orsakat 37% av förlisningarna, vilket är den klart största orsaken. Näststörst orsak är grundstötning 27%. Resterande kända orsaker är under 10%." Alltså var 26% oförklarligt. Nu är en Bulk Carrier inte vilken liten holk som helst. Den är som en mycket stor tanker men fraktar t.ex. malm i stället för olja. De störste av dessa förlista fartyg är 300 meter långa och lastar 200.000 ton. Men de flesta av dem är runt 250 meter och lastar runt 70.000 ton. Lägger man till fiskebåtar och fritidsbåtar som också oförklarligt försvinner, blir det totala antalet försvunna fartyg mycket högre. Enbart yrkesjöfarten räknar med att det årligen försvinner ett fartyg/vecka.

Genom att jämföra data från vågmätare på oceanerna och rapporter från handels- och andra fartyg har man kommit fram till att den största freak wave någonsin som mätts i Stilla Havet var 160 fot. Alltså 49 meter - eller inte riktigt sju meter lägre än Öresundsbrons gennomseglingshöjd. Berlinforskarna kunde med hjälp av datorstyrda hydrauliska vågmaskiner och en specialbyggd tank reproducera fenomenet, som bevisligen inte har med linjäritet att göra. "Vi vet nu att vågorna uppstår plötsligt och utan varning. Det sker när ett långsamt vågsystem blir upphunnet av vågsystem som rör sig med mer än dess dubbla fart. Monstervågor byggs i regel upp till 120 fot (40 m) innan de blir så branta att de kollapsar och närmast exploderar som en okontrollerbar kokande massa. Vilket än fartyg som fångas av en sådan våg har bara små chanser att överleva", säger man.

En annan oceanograf säger: "Dyningar har en perioder på 15 sekunder mot den vindskapta sjöns typiska vågperiod på under 6 sekunder. Där går det alltså Iängre tid från vågtopp till vågdal. Men i gengäld fortplantar dyningar sig snabbare och kan därför hinna upp och ”köra över” de vindskapta vågorna. Dyning härrör vanligen från en 'gammal' storm och har ofta en annan riktning än vågorna skapade av den rådande vinden. Varför och hur kollisionen mellan de två systemen kan bli till en monstervåg är ännu omöjligt att förklara."

Förutom Berlinforskarnas dokumentation och tanktest försöker annan forskningsinriktning att förklara dessa extremvågor. Matematikern Al Osborne har i mer än 30 år försökt att förstå fenomenet och då valt icke-linjära metoder. Hans infallsvinkel är det s.k. Schrödingersambandet, som vanligen används i samband med kvantpartiklar. "Rent teoretisk är det mycket kaotisk och handlar inte om linjäritet. När man arbetar med linjära vågor - en allt övervägande del av alla vågor - talar man om en linjär växelverkan. Mycket förenklat kan man säga att vågor kan läggas ihop så två vågor om vardera två meter maximalt kan bli en våg på fyra meter. Men vid freak waves handlar det om att vågorna växer från faktorn 2,5 ända till faktorn 4. Så när den maximala våghöjden i Stilla Havet ligger på 21 meter så räcker faktorn 2,5 för att skapa en freak wave på 52 meter."

Osbornes datorsimuleringar med Schrödingersambandet visar hur havet ena stunden uppför sig normalt och förutseeligt för att plötsligt oförklarligt skapa en våg som börjar växa. Monstret suger energi från vågorna före och efter som blir mindre. Resultatet blir en jättevåg med två mindre vågor framför och bakom, åtskiljda av två enorma hål i havet. Man vet inte hur eller varför det sker, bara att det sker.

"Ut av rena intet såg vi plötsligt en våg en sjömil bort. Den verkade var omkring 30 meter hög, eller mer än dubbelt så höj som de andra." Stilla havet i februari 2001 ombord på det specialbyggda passagerarfartyget Caledonian Star. Man har varit på kryssning i Antarktis med 105 turister. Det är kulingvarning i området, vilket är lugnt på dessa breddgrader. "Det var som att se ett berg komma mot oss. Då det kom närmare, kunde vi från bryggan se en enorm vågdal öppna havet framför sig. Fartyget föll över kanten och vi fortsatte i fritt fall ner i denna avgrund till vågdal. Vi hade nu vattenmuren framför oss och utan att kunna se toppen styrde vi direkte in i vågen. Det var som om hela bryggan exploderade, och jag blev spolad upp mot andra sidan som träffad av en vattenjet. Här fann jag mig och rorgängaren liggande över varandra, under vatten, mellan böcker och dynor. Jag måste delvis kravla och simma tillbaka till instrumenten för att få fartyget tillbaka på kurs", berättar den svenske befälhavaren. Alla elektroniska instrument; radar, gyrokompass, ekolod och delar av radioförbindelsen var utslagna. Det var en omskakande upplevelse för besättning och passagerare, som dock prisade sig lyckliga för att ha överlevt samt att maskin ännu fungerade. Fönstren blindades nödtorftigt och Caledonian Star kunde linka i hamn.

Enligt forskarna är några område mer benäget att skapa freak waves än andra. Den viktigaste parametern är naturligtvis att det blåser mycket. Därför skapas flest monstervågor i tyfonområdena i Stilla Havet samt i områdena vid Goda Hoppsudden och vid Norges kuster. I Stilla Havet piskar stora vindstyrkor från tyfonerna upp sjön. I de två andra ändrar sig ström- och bottenförhållanden radikalt på korta avstånd. Idag vet man när förhållandena och därmed sannolikheten för freak waves i dessa områden är störst. Då råder man, om möjligt, fartyg att hålla sig långt borta.

Idag håller man utkik efter freak waves. Data från borrplattformar kastas inte längre och man satellitövervakar haven efter dessa vågor. Med ledning av denna intensifierade övervakning kan nu visas att de skapas mycket oftare än tidigare antaget och stort sett under alla förhållanden. Idag vet man att det inte bara har med vind-, ström- och bottenförhållande att göra. T.ex. har man i Nordsjön mätt freak waves på 10 meter, där den genomsnittliga våghöjden har varit 2,5 meter. Alltså långt från extrema förhållanden. I princip kan man tänka sig att det en lugn dag på Öresund plötsligt kommer en meterhög våg. Inte särskilt dramatiskt. Bara en bekräftelse på att dessa vågor kan skapas överallt.

Det tyder på att Osbornes matematiska experiment har hittat något. Att det finns två helt olika slags vågor - överallt! Inte bara de förutsägliga, vanliga vågorna som vetenskapen har beskrivit i mer än 200 år, utan också en annan slags våg. En alldeles speciell monstervåg som gömmer sig mellan och under linjärvågorna men då och då visar sig. Då de ännu är helt oförutsägbara, är det omöjligt att varna för dem eller ens sannolikhetsberäkna när de skapas. Det ser ut som en freak wave skapas slumpmässigt men forskningen har just kommit i gång.

QE II kom ganska oskadd från mötet med monstervågen. Andra fartyg har haft mindre tur. Utanför Sydafrikas kust, beryktat för sina monstervågor, har bärgare sett fartyg som en freak wave likt en enorm skärbrännare nästan skurit i två delar. Andra gånger har de sett fartygssidor som slagits in med sådan kraft att tre dubbeldäcksbussar kunnat parkera bredvid varandra i hålet.

Man beräknar att fartyg i normala linjära 12 meters stormvågor utsätts för en påverkan av 6 ton/m². Rent strukturellt är de konstruerade för att klara 15 ton/m² utan att någon form av skada uppstår. Och de klara säkert klara det dubbla utan problem. Men en 30 meters freak wave skapar ett tryck på 100 ton/m² och den slår naturligtvis hål på även det kraftigaste skrov.

En freak wave bryter inte som en våg i en bränning. Den bryter snarare som de linjära vågor vi känner från öppet hav med vita toppar. Liksom andra vågor har freakvågen en begränsad levnadstid på mellan 20 sekunder och 2 minuter.

En 100.000-tonnare mötte en freak wawe utanför Sydafrikas beryktade kust. Vågen har öppnat skrovet och resultatet syns som ett mökt område på bägge sidor stäven. Hålen i skrovsidorna är enorma.