文穎
反常巨浪其實(shí)并不反常,它們大量隱匿在海洋深處,伺機(jī)吞沒(méi)一切……
2010年3月3日下午1點(diǎn)左右,由西班牙駛往意大利的小型游輪“路易陛下號(hào)”搭載著幾十名乘客及船員從巴塞羅那起航,預(yù)計(jì)兩天就可以到達(dá)意大利北部的熱那亞。但誰(shuí)也沒(méi)有想到,在地中海之旅的最后一程會(huì)遇到恐怖的“怪獸”。在游輪離開(kāi)港口朝東航行的時(shí)候,天突然陰沉了下來(lái),船外烏云翻滾,風(fēng)雨交加。在繼續(xù)航行了幾小時(shí)之后,海浪大作,船只開(kāi)始猛烈搖晃。但除了幾名乘客覺(jué)得暈船外,至此還沒(méi)有什么不同尋常的事情發(fā)生。
但到了下午晚些時(shí)候,該游輪遭遇到了一輪超級(jí)怪浪,開(kāi)始是一個(gè)深深的低谷,緊接著是迎面而來(lái)的一堵高達(dá)8米的水墻。船長(zhǎng)駕船與至少8米高的大浪進(jìn)行了激烈地“搏斗”,剛剛穿上了海面,毫無(wú)征兆的第二波、第三波巨幅“水墻”又接踵而至,波浪至少有數(shù)層樓之高,比第一波海浪還要高出一大截。巨浪沖上船舶吃水線(xiàn)上方近17米處,多間休息室的玻璃窗戶(hù)都被擊碎了,造成兩名乘客當(dāng)場(chǎng)死亡,14人身受重傷。隨后,令人意外的現(xiàn)象發(fā)生了,超級(jí)巨浪如同出現(xiàn)時(shí)一樣,又毫無(wú)征兆地消失了。水面平靜得像什么都沒(méi)發(fā)生過(guò)似的。
多年來(lái),海洋學(xué)家們對(duì)老水手們關(guān)于超級(jí)巨浪的傳說(shuō)并不重視。如今,通過(guò)實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè),外加理論以及實(shí)驗(yàn)的支持,科學(xué)家們確定超級(jí)巨浪(俗稱(chēng)瘋狗浪、狂浪)真實(shí)存在,且經(jīng)常發(fā)生。1995年,位于北海的一處海上油井記錄到一個(gè)高達(dá)27米的巨浪;1999年,一艘法國(guó)艦艇記錄到一個(gè)至少有29米高的巨浪;2004年之后,科學(xué)家利用歐洲航天局的技術(shù),相繼發(fā)現(xiàn)了十余個(gè)超過(guò)25米高的超級(jí)巨浪。
實(shí)驗(yàn)失敗
海浪的生成起源于風(fēng)的刮送,風(fēng)吹過(guò)海面時(shí)產(chǎn)生的水波就是我們熟知的海浪。風(fēng)力強(qiáng)勁時(shí),海浪較大;沒(méi)有風(fēng)時(shí),海浪則銷(xiāo)聲匿跡。當(dāng)不同方向、不同波長(zhǎng)的小波浪匯聚時(shí),波浪就會(huì)失去穩(wěn)定性,并在內(nèi)部聚集能量,形成長(zhǎng)波。長(zhǎng)波在深海中傳播速度很快,因此超級(jí)巨浪在真實(shí)世界中是完全可能發(fā)生的。
不過(guò),船只沉沒(méi)很難像飛機(jī)失事那樣被人們?cè)敿?xì)研究。過(guò)去,一直沒(méi)有強(qiáng)有力的證據(jù)表明超級(jí)巨浪確實(shí)存在。人們只是將失事的原因簡(jiǎn)單歸咎于舵手控船技術(shù)不佳或天氣惡劣??墒聦?shí)果真如此嗎?目前看來(lái),至少有一小部分海上船只失蹤懸案與破壞性巨浪有關(guān)。
20世紀(jì)60年代末,英國(guó)的海洋學(xué)家們開(kāi)始研究超級(jí)巨浪。英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室的兩位海洋學(xué)先驅(qū)為了測(cè)試他們理論,在位于倫敦市郊的實(shí)驗(yàn)室里人工建造了一個(gè)在當(dāng)時(shí)看來(lái)最為先進(jìn)的船模試驗(yàn)池,池中配制了一臺(tái)造波機(jī)。造波機(jī)卷起水波,在離造波機(jī)較近的地方,水波平穩(wěn),可在距離造波機(jī)60米處,風(fēng)平浪靜的水面開(kāi)始出現(xiàn)波浪,最后形成了短暫的大浪。但異常高的大浪幾乎從未在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)過(guò),“人造巨浪實(shí)驗(yàn)”宣告失敗。
巨浪現(xiàn)身
1978年的一天,近3.7萬(wàn)噸重的超級(jí)游輪“慕尼黑女士號(hào)”在大西洋中航行。那天,天氣良好,海面平靜無(wú)風(fēng),可人們卻收到了它發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電求救信號(hào)。當(dāng)救援人員趕到時(shí),看到“慕尼黑女士號(hào)”支離破碎的殘?bào)w,無(wú)不驚愕。它的殘骸被擠壓變形,仿佛受到某股極端力量的作用。當(dāng)天并未出現(xiàn)極端天氣,船只也沒(méi)有在臺(tái)風(fēng)下行進(jìn),這到底是怎么一回事呢?當(dāng)時(shí),有關(guān)“慕尼黑女士號(hào)”失事的原因,眾說(shuō)紛紜,更讓眾多科學(xué)家困惑不已。多年以后,他們才相信這極有可能是超級(jí)巨浪襲擊的結(jié)果。
盡管海浪確實(shí)會(huì)讓超級(jí)油輪遭受滅頂之災(zāi),但長(zhǎng)久以來(lái)海洋學(xué)家們卻拒絕這樣的說(shuō)法,認(rèn)為這是“不科學(xué)的”。他們?cè)ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)模擬認(rèn)為,海浪超過(guò)15米高的可能性幾乎為零。但在1995年1月1日,超級(jí)巨浪襲擊了北海石油鉆井平臺(tái)后,科學(xué)家們的認(rèn)知隨之改變。
1995年1月1日,下午3點(diǎn)15分左右,挪威海岸外150千米處的一個(gè)北海石油鉆井平臺(tái)被一個(gè)突如其來(lái)的海浪擊中。3點(diǎn)20分左右,緊跟在這個(gè)海浪后面的是一股神秘巨浪,巨浪像巨大的墻一樣從海平線(xiàn)上升起,猛烈地砸向鉆井平臺(tái)。石油鉆井平臺(tái)遭受了嚴(yán)重的損傷,其機(jī)載測(cè)量設(shè)備成功地記錄到了這一信息——這股巨浪高達(dá)26米,足足有八九層樓高的高度。隨后,還有數(shù)個(gè)十幾米高的海浪,如猛獸般一波接一波地侵襲石油鉆井平臺(tái)。這是人類(lèi)首次記錄到的傳說(shuō)中的超級(jí)巨浪。
2001年初的某天,兩艘游船在歐洲某海域航行,兩船相距1千米,分別被近30米高的超級(jí)巨浪擊中,人們大驚失色,因?yàn)楦緵](méi)有任何預(yù)兆。每一艘船的玻璃窗子都被擊得粉碎,船上人員死傷無(wú)數(shù)。其中一艘游船被海浪撞擊得失去了航行能力,在海上隨波漂蕩了兩個(gè)多小時(shí)才得到救援;另一艘游船在遭遇巨浪撞擊時(shí),船身傾斜到了恐怖的52度,幾乎傾覆,幸好船身后來(lái)慢慢恢復(fù)了平衡,才避免了更大的傷亡。
如今,超級(jí)巨浪的研究迎來(lái)了一個(gè)嶄新的時(shí)代。2000年,歐盟發(fā)起了為期3年的“超級(jí)巨浪”研究計(jì)劃。在3周的雷達(dá)和衛(wèi)星數(shù)據(jù)中,研究人員在世界不同地方發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個(gè)超過(guò)25米高的超級(jí)巨浪。北大西洋、南美洲南端和南極洲之間的德雷克海峽,以及南非南部海岸水域是最容易出現(xiàn)超級(jí)巨浪的海域。一些大型淡水湖泊,如北美五大湖也可能會(huì)出現(xiàn)超級(jí)巨浪。在2004年之前的20年中,有上百艘船只永遠(yuǎn)與外界失去了聯(lián)系,它們大都突然沉沒(méi),甚至沒(méi)有發(fā)出任何求救信號(hào)。超級(jí)巨浪有可能就是罪魁禍?zhǔn)?。最近的例子發(fā)生在2014年的2月,一波超級(jí)巨浪在英吉利海峽襲擊了游輪“馬可波羅號(hào)”,造成1名乘客死亡,餐廳玻璃被擊得粉碎。
怪浪成因
超級(jí)巨浪真實(shí)存在,那么,它又是如何形成的呢?
意大利都靈大學(xué)的米格爾·奧諾拖為了研究這個(gè)問(wèn)題,花了十多年的時(shí)間。他利用非線(xiàn)性薛定諤方程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,并“指揮”水池中的波浪進(jìn)行演示,試圖從小小漣漪中引出“大怪獸”。
漸漸地,他和同事總結(jié)出了超級(jí)巨浪形成的原因。超級(jí)巨浪并非是由海底地震引發(fā)的強(qiáng)烈海嘯。通常,海嘯離海岸越近,釋放的威力越強(qiáng)。海嘯引發(fā)的波浪運(yùn)動(dòng)極具破壞力,內(nèi)含巨大能量,能以迅猛之速卷起狂濤駭浪,沖上海岸,將岸邊的一切席卷一空。而超級(jí)巨浪似乎只發(fā)生在遠(yuǎn)離海岸線(xiàn)的海域,且必須滿(mǎn)足兩種條件中的一種才能產(chǎn)生。其中一種是,正常海浪遭遇強(qiáng)大洋流或者漩渦,它們的撞擊往往容易生成超級(jí)巨浪。北大西洋的墨西哥灣流就是這種情況;因天氣惡劣被水手們稱(chēng)作“狂野海岸”的南非南岸也是這種情況——從西北吹來(lái)的狂風(fēng)頻頻卷起駭浪,與匯入大洋的阿加勒斯海流迎面相撞,洋流可以集中駭浪的能量,讓駭浪變得更高。
另外一種被稱(chēng)為“大浪涌”,也就是兩股波浪系統(tǒng)交匯而成,加上一系列物理因素,如當(dāng)?shù)氐膹?qiáng)風(fēng)、地形及與更遠(yuǎn)處的海浪相交匯,最終形成聚集效應(yīng)。這種效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致大量不同波長(zhǎng)、不同方向的碎浪漸漸地疊加,最終形成一股巨大的長(zhǎng)波浪涌。2005年的一項(xiàng)海事調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,全世界多達(dá)半數(shù)的船舶事故都?xì)w因于“大浪涌”。此外,超級(jí)巨浪的起因還包括不同海洋的膨脹、風(fēng)向或風(fēng)速的改變等因素。
奧諾拖團(tuán)隊(duì)指出,2010年“路易陛下號(hào)”遭遇的怪浪就是由“大浪涌”造成的。奧諾拖團(tuán)隊(duì)用電腦還原了它被擊中的全過(guò)程。他們將風(fēng)和波浪的數(shù)據(jù)輸入電腦模型,以還原當(dāng)時(shí)的情景,結(jié)果顯示當(dāng)時(shí)有兩股波浪同時(shí)交匯于巨輪所在之處,也就是說(shuō),巨輪被兩股巨浪架了起來(lái)。其中一股來(lái)自東南方向,另一股來(lái)自東北方向,二者之間有40~60度的夾角。
2013年,日本早稻田大學(xué)的研究學(xué)者重新研究了1980年12月的一次船舶事故。那是一艘載滿(mǎn)煤炭的貨船,被一股高約20米的巨浪擊沉。事發(fā)地位于太平洋南部一臭名昭著的事故多發(fā)區(qū)。研究學(xué)者使用電腦模型“逆推”當(dāng)時(shí)的情況時(shí)發(fā)現(xiàn),“大浪涌”正是本次事件的罪魁禍?zhǔn)?。因?yàn)椋瑥?qiáng)勁的大風(fēng)以極快的風(fēng)速瞬間匯入一股浪涌系統(tǒng),海面頓時(shí)失衡,超級(jí)巨浪瞬間吞沒(méi)貨船。其規(guī)模之巨大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)模型的計(jì)算范圍之內(nèi)。
“我們希望研制出更完整的模型,并找到預(yù)測(cè)它們的方法。現(xiàn)有的種種模型還需更新數(shù)據(jù),不斷完善。我們?cè)?jīng)以為描述海浪很簡(jiǎn)單,但現(xiàn)在看來(lái),情況要復(fù)雜得多,因?yàn)槭聦?shí)證明,超級(jí)巨浪隨風(fēng)涌動(dòng),可風(fēng)是捉摸不透的?!眾W諾拖說(shuō)。
2011年,海洋學(xué)家又通過(guò)種種模型指出,深海中可能還會(huì)出現(xiàn)“超級(jí)超級(jí)浪”。目前,這股頗具可能性的恐怖巨浪已在實(shí)驗(yàn)室的水箱中得到了證實(shí)。
由于全球氣候變化可能引發(fā)更強(qiáng)烈的風(fēng)暴,這種理論上的假設(shè)在未來(lái)可能會(huì)成為一個(gè)嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。2009~2013年,歐盟資助了一個(gè)“極端海洋”項(xiàng)目。此項(xiàng)目集合了全世界優(yōu)秀的造船企業(yè)與學(xué)術(shù)研究者,旨在一起商討如何研制出更好抵御超級(jí)巨浪的船只。許多研究學(xué)者表示,目前最好的防御策略,即預(yù)知超級(jí)巨浪何時(shí)來(lái)襲。即便可預(yù)知的一切都是迅速變化的,但至少可以在海浪迅速改變前,或在危機(jī)即將發(fā)生前發(fā)出警告。
近幾年,科學(xué)家推算出各種算法,希望將衛(wèi)星數(shù)據(jù)和海況數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成海事預(yù)警。目前使用最為廣泛的是“本杰明-費(fèi)爾指數(shù)”,由研究惡浪的兩名先驅(qū)命名。于2003年由歐洲天氣預(yù)報(bào)中心的彼得·詹森提出。它的計(jì)算方式現(xiàn)已納入該中心每天一次的海事預(yù)報(bào)中。制訂航線(xiàn)的船員可以依據(jù)當(dāng)天的指數(shù)來(lái)決定是否穿越某一特定海域。
另一方面,科學(xué)家們的最終目標(biāo)還是希望船只依靠自身的能力做到這一點(diǎn)。目前,多數(shù)大型遠(yuǎn)洋船舶均安裝了特殊的傳感器,通過(guò)分析雷達(dá)回波,確定海浪高度。最新研發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件還可以將那些雷達(dá)數(shù)據(jù)繪制成生動(dòng)的海況三維海圖,以顯示海浪的大小以及方向。
但是,眼下面臨的最大障礙就是計(jì)算問(wèn)題,現(xiàn)有模型還無(wú)法處理快速變化的海洋波動(dòng)并準(zhǔn)確發(fā)布實(shí)時(shí)警告。盡管,海洋學(xué)家們對(duì)海浪的研究還很不透徹,但航行的船員們一定會(huì)為他們的努力而心存感激??梢灶A(yù)見(jiàn)將來(lái)的某一天,科學(xué)家們一定會(huì)研發(fā)出對(duì)超級(jí)巨浪發(fā)出預(yù)警的方法。
五“巨獸”
美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局羅列了50個(gè)與超級(jí)巨浪有關(guān)的歷史事件,下面是最嚴(yán)重的幾起:
1498年,哥倫布記述了他第3次前往美洲的經(jīng)歷。某天傍晚時(shí)分,他的船只在駛過(guò)特立尼達(dá)附近的一個(gè)海峽時(shí),突然被一堵“水墻”托起。時(shí)至今日,這片海域仍然沿用著哥倫布曾經(jīng)對(duì)這里的稱(chēng)呼——“龍嘴”。
1884年,西非海外一股兇猛的超級(jí)巨浪將一艘從英國(guó)駛向澳大利亞的游船擊沉。所幸,有4名船員乘小船逃生。不過(guò),在海面隨波漂蕩了19天后,船長(zhǎng)殺死了其中一個(gè)男孩,為剩下的名幸存者(包括他自己)提供了食物。
1909年,一艘搭載著200多名乘客的蒸汽船在南非海岸附近與外界永遠(yuǎn)失去了聯(lián)系。如今,我們知道,那里是超級(jí)巨浪經(jīng)常出沒(méi)的海域。
1978年,德國(guó)的超級(jí)油輪“慕尼黑女士號(hào)”消失在北大西洋的狂風(fēng)暴雨中,只留下些許救生筏和寥寥幾個(gè)救生圈。
2001年,兩艘游輪相繼在歐洲某海域遇險(xiǎn),均差點(diǎn)被超級(jí)巨浪摧毀。