KI entdeckt die Formel für die Vorhersage monströser "Flutwellen"!

Einst von Seefahrern als Mythos betrachtet, gibt es jetzt dank neuer Forschungen mit Hilfe von KI eine Formel zur Vorhersage des Auftretens von Flutwellen.

Die unbezwingbare Kraft des offenen Ozeans wird vielleicht am besten durch die wilde Kraft der Riesenwellen, auch bekannt als Waggons, zusammengefasst.

Diese monströsen Erscheinungen des Meeres, die bekanntermaßen unvorhersehbar sind, wurden früher als bloße Übertreibungen abgetan, die von Seeleuten mit übertriebenen Geschichten verbreitet wurden. Doch das änderte sich 1995, als eine 26 Meter hohe Welle die Grundmauern der Draupner-Gasplattform erschütterte, die etwa 161 km vor der norwegischen Küste liegt.

Die Draupner-Welle ging als erste aufgezeichnete Riesenwelle in die Geschichte ein, da die Sensoren an Bord bestätigten, dass sie mehr als doppelt so groß war wie die umliegenden Wellen.

Um als Flutwelle definiert zu werden, muss eine Welle mindestens doppelt so hoch sein wie ihre Nachbarn.

Seitdem bemühen sich Wissenschaftler, diese Meeresanomalien zu verstehen, und neue Forschungen haben einen großen Schritt in diese Richtung gemacht, mit ein wenig Hilfe von künstlicher Intelligenz.

Auf der Welle der KI reiten

Um mehr über die Häufigkeit von Riesenwellen herauszufinden, haben Wissenschaftler der Universität von Kopenhagen und der Universität von Victoria in Kanada das Äquivalent von 700 Jahren Wellendaten zusammengestellt, die mehr als eine Milliarde einzelner Wellen aus der ganzen Welt umfassen.

Indem sie diese Daten in einem Algorithmus zusammenstellten, konnten sie sie mithilfe des maschinellen Lernens zu einer Gleichung verdichten, die das Rezept für eine Riesenwelle und die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens beschreibt.

Onda — As ondas gigantes têm agora uma equação para determinar a sua probabilidade de ocorrência.

"Unsere Analyse zeigt, dass anomale Wellen immer wieder auftreten", sagt Johannes Gemmrich, Mitautor der Studie und Forscher an der University of Victoria. "Tatsächlich haben wir in unserem Datensatz 100.000 Wellen aufgezeichnet, die als Riesenwellen definiert werden können. Das entspricht etwa einer Monsterwelle, die jeden Tag an einem zufälligen Ort im Ozean auftritt".

Gemmrich betont, dass nicht alle diese Riesenwellen extreme Größen erreichen, denn es kommt auf den Größenunterschied zwischen der Riesenwelle und den umgebenden Wellen an. Um als solche definiert zu werden, muss eine Riesenwelle mindestens doppelt so hoch wie ihre Nachbarn sein.

Was verursacht Flutwellen?

Die in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Studie löste auch das seit langem bestehende Rätsel, wie Flutwellen entstehen.

Bisher war die gängigste Theorie, dass sich eine Riesenwelle bildet, wenn eine Welle kurzzeitig mit einer anderen Welle zusammenkommt und ihr so ihre Energie raubt. Die Forscher entdeckten jedoch, dass der vorherrschende Faktor für die Entstehung von Riesenwellen ein Phänomen ist, das als lineare Überlappung bekannt ist - wenn sich zwei Wellensysteme kreuzen und sich für eine kurze Zeit gegenseitig verstärken.

"Im Grunde ist es einfach sehr viel Pech, wenn eine dieser Riesenwellen auftritt", sagte Dion Häfner, Hauptautor der Studie und ehemaliger Doktorand an der Universität Kopenhagen. "Sie werden durch eine Kombination vieler Faktoren verursacht, die bisher noch nicht in einer einzigen Risikoabschätzung zusammengefasst wurden."

Die Schlussfolgerungen der Studie sind eine gute Nachricht für die Schifffahrt und andere maritime oder küstennahe Aktivitäten, die auf die Instandhaltung von Infrastrukturen angewiesen sind, die durch große Wellen beschädigt werden können.

Der in der Studie entwickelte Algorithmus wurde der Öffentlichkeit zugänglich gemacht und kann nach Angaben der Forscher von Schifffahrtsunternehmen genutzt werden, um eine Risikoeinschätzung des Auftretens gefährlicher Wellen auf einer bestimmten Reise zu erhalten.