Historier om monsterbølger er i århundreder blevet betragtet som mytiske vandrehistorier fortalt af søfolk. Men i 1995 ramte en 26 meter høj bølge den norske olieplatform Draupner, hvor man for første gang målte en monsterbølge med digitale instrumenter og fik beviset for, at de abnorme havbølger findes.

Først nu er det lykkedes forskere fra Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet at finde en matematisk model, der giver opskriften på, hvordan – og ikke mindst hvornår – de ekstreme havbølger kan opstå.

Ved hjælp af kunstig intelligens og store mængder data kan forskerne nemlig forudsige, hvor stor sandsynligheden er for at blive ramt af en monsterbølge på havet på et givent tidspunkt.

»I bund og grund er det sort uheld, når en af de her meget store bølger rammer. For det er en kombination af mange faktorer, som det indtil nu ikke har været muligt at samle i et enkelt risikoestimat. I studiet har vi kortlagt de årsager, der skaber en monsterbølge og samlet dem i en model, som med kunstig intelligens kan udregne sandsynligheden for, at det faktisk sker,« siger Dion Häfner, tidligere ph.d.-studerende på Niels Bohr Institutet.

I modellen har forskerne brugt data fra i alt 150 bøjer, som året rundt 24 timer i døgnet indsamler bølgedata ud for den amerikanske kyst. Data, som samlet set rummer 700 års historik om en milliard bølgers højde og bevægelser.

De mange data har forskerne analyseret for at forstå, hvad der forårsager monsterbølger, der er defineret ved at være mindst dobbelt så store som gennemsnittet af bølger i området – herunder de helt store monsterbølger, der kan være over 20 meter høje. Dem har de med machine learning omsat til en algoritme, som de har anvendt på deres datasæt.

»Vores udregninger viser, at abnorme bølger opstår hele tiden. Faktisk har vi registreret 100.000 bølger i vores datasæt, som kan defineres som monsterbølger. Det svarer til, at der opstår mellem 0,1 og 1 monsterbølge hver dag på enhver tilfældig placering på havet. Disse bølger er dog ikke allesammen monsterbølger af den helt ekstreme størrelse,« forklarer Johannes Gemmrich fra University of Victoria og studiets andenforfatter.

Det nye studie bryder også med den gængse opfattelse af, hvad hovedårsagen er til at monsterbølger opstår. Indtil nu har man nemlig troet, at en bølge, der stjæler energi fra en anden bølge og kortvarigt danner én stor bølge, var den mest almindelige årsag.

Men i studiet slår forskerne fast, at den mest dominerende faktor, når kæmpebølger dannes, er det der kaldes “lineær superposition”. Et fænomen, der har været kendt siden 1700-tallet, og som opstår, når to bølgesystemer krydser ind over hinanden og forstærker hinanden i kortere tid efter.

»Hvis to af disse bølgesystemer krydser hinanden på havet, øges sandsynligheden for, at der dannes høje bølgetoppe fulgt af dybe bølgedale, og så er der risiko for, at ekstremt store bølger opstår. Det er viden, der har været kendt i 400 år, som vi nu bakker op med data,« siger Dion Häfner.

Michael Skov Jensen, Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet. Kilde: PNAS, doi.org/10.1073/pnas.2306275120