โปรแกรมติดตามคลื่นยักษ์จะมีวางตลาดในปีหน้า

คลื่นยักษ์¹ มักจะถูกเข้าใจว่าเป็นเพียงเรื่องเล่าลือกันในหมู่ชาวประมงจนกระทั่งคลื่นสูง 25 เมตรซัดเข้าใส่แท่นขุดเจาะนํ้ามันในทะเลเหนือเมื่อ 12 ปีก่อน ตอนนี้นักฟิสิกส์ในสเปนและเยอรมันได้พัฒนาโปรแกรมที่สามารถติดตามความเป็นไปของคลื่นยักษ์นี้ และอาจใช้เป็นระบบเตือนภัยล่วงหน้าสำหรับนักเดินเรือได้

นักวิทยาศาสตร์ทราบเพียงว่าคลื่นยักษ์อาจจะก่อตัวขึ้นเมื่อคลื่นขนาดเล็กเคลื่อนที่เข้าไปใส่กระแสนํ้าที่รุนแรงซึ่งมีทิศตรงข้าม ณ บริเวณใกล้ชายฝั่ง หรือจากเหตุการณ์อื่น ๆ แต่ยังไม่สามารถอธิบายได้ว่าคลื่นสัตว์ประหลาดยักษ์นี้ซึ่งอาจมีความสูงกว่าคลื่นรอบข้างได้มากกว่า 30 เมตรนั้นเกิดขึ้นในมหาสมุทรได้อย่างไร

ถึงแม้การอุบัติของคลื่นเหล่านี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก แต่ Jose Nieto Borge จากมหาวิทยาลัย Alcala ในเมืองมาดริด ประเทศสเปนและทีมงานที่นําโดย Wolfgang Rosenthal ที่ศูนย์วิจัย GKSS ในประเทศเยอรมัน ได้ออกแบบโปรแกรมที่ทำนายเส้นทางของคลื่นยักษ์ได้ โดยโปรแกรมของพวกเขาจะประมวลผลจากเรดาร์เพื่อเฝ้าสังเกตความเป็นไปของคลื่นยักษ์ตั้งแต่เกิดขึ้นมาซึ่งจะระบุได้ทั้งตำแหน่งและเวลา และอาจจะถูกนำมาใช้แทนวิธีที่ใช้อยู่ในปัจจุบันคือใช้ทุ่นลอย ซึ่งมีข้อเสียตรงที่เฝ้าสังเกตความสูงของคลื่นยักษ์ได้ที่ตำแหน่งหนึ่ง (ที่ติดตั้งทุ่นลอยไว้) ในมหาสมุทรเท่านั้น

ถ้ากล่าวในทางเทคนิกแล้ว สัญญาณเรดาร์ที่สะท้อนกลับมาจากผิวน้ำทะเลจะไม่ได้แสดงความสูงของคลื่นในตำแหน่งต่าง ๆ อย่างแท้จริง เนื่องจากการสะท้อนจากผิวน้ำทะเลที่ไม่ราบเรียบและคลื่นที่เอียงที่ตำแหน่งต่าง ๆ ไม่เท่ากัน จะทำให้สัญญาณมีการบิดเบือนไป เพื่อจะกรองเอาสัญญาณที่ไม่ต้องการเหล่านี้ออก ในโปรแกรมของ Nieto Borge และผู้รวมงาน ได้ใช้วิธีการแปลงฟูเรียร์ในสามมิติ (3D Fourier transform) เพื่อแปลงข้อมูลดิบที่เป็นสัญญาณเรดาร์ที่แปรเปลี่ยนไปตามเวลาให้เป็นสเปกตรัมความถี่และหมายเลขคลื่น (wavenumber)

จากทฤษฎีพลศาสตร์ของไหล (theory of fluid dynamics) ค่าความถี่กับค่าหมายเลขคลื่นควรจะมีความสัมพันธ์กันซึ่งเรียกว่า Dispersion relation จากการพิจารณาความสัมพันธ์นี้ เราจะสามารถกรองสัญญาณที่ไม่ต้องการ (ซึ่งไม่เป็นไปตามความสัมพันธ์นี้) ออกได้ ทำให้เราได้สัญญาณที่ส่วนใหญ่มาจากคลื่นจริง ๆ และในขั้นตอนสุดท้ายจะมีการทำการแปลงฟูเรียร์ในสามมิติย้อนกลับ (Inverse3D Fourier transform) เปลี่ยนจากสเปกตรัมกลับเป็นแผนที่ของสัญญาณที่แปรเปลี่ยนไปในเวลา ซึ่งจะถูกปรับแต่งด้วยการเทียบพลังงานของคลื่นกับสัญญาณรบกวนอีกครั้งหนึ่ง

โปรแกรมนี้ปัจจุบันกำลังถูกผลิตในเชิงพาณิชย์โดยบริษัท OceanWaveS ซึ่งเป็นบริษัทย่อยของ GKSS โดยผู้จัดการโครงการ Ina Trankmann กล่าวว่าโปรแกรมนี้น่าจะพร้อมวางขายในปีหน้า แต่ทว่าโปรแกรมนี้อาจจะไม่ได้จำกัดในการใช้เฉพาะกับการติดตามคลื่นยักษ์เท่านั้น ปัจจุบัน Nieto Borge กำลังคิดหาวิธีที่จะใช้โปรแกรมนี้ในการทำนายทิศทายการไหลของคราบนํ้ามันอีกด้วย


¹คำว่า “คลื่นยักษ์” ในที่นี้หมายถึงคลื่นที่มีความสูงประมาณ 30 เมตรที่ผุดขึ้นกลางทะเล โดยไม่จำเป็นต้องมีพายุเกิดขึ้น ซึ่งในภาษาอังกฤษมีชื่อเรียกหลายชื่อ เช่น “monster wave” “rogue wave” “extreme wave” และ “freak wave” โดยคลื่นดังกล่าวเป็นคนละประเภทกับ คลื่นสึนามิ และคลื่นทะเลที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ (tidal wave)

http://physicsworld.com/cws/article/news/31961