滔天巨浪　成因待解

【英国《新科学家》6月30日报道】三十年来，数百条船神秘失踪，数千人葬身大海。船舶设计师认为，其中大多数是被巨浪吞没了。1980年，长295米的英国“德比郡”巨轮在日本海岸失踪，船上44人无一生还。去年，调查得出结论：可能是巨浪掀开了主舱口，淹没了船舱。
几百年来，反复无常的海浪一直是海上传说的部分内容。水手们总说见过突如其来的水墙或是海洞。直到20年前，这类报道都被斥责为水手们瞎编的故事。但是，自从“德比郡”号失踪以来，海洋学家开始相信他们的述说了。石油和海洋运输业收集的观测材料表明：海底确实有无情吞没船只和船员的怪物。复杂的数学模型证明这些观测材料是可信的：巨浪确实能够把一切都化为乌有。更有甚者，巨浪似乎是非常正常的现象，这也许证明我们造船的方式存在着危险的天真之处。残酷的大海比我们想像的要残酷得多。
传统理论
除了海啸之外，所有的海浪一开始都是海洋上随风而起的涟漪。在风平浪静的日子，涟漪不会变成巨浪，因为洋面张力把它们拉回海水。但是，当风力超过2级（蒲福风级）时，大风向涟漪注入较大能量，足以形成名副其实的海浪。如果海风继续吹，海浪就越变越大。浪高取决于三个因素：风速、海风持续时间及洋面面积。海洋学家用一种叫做“重要浪高”（即当时洋面最大的33%的海浪的平均值）的数字测量海浪的规模。
但是，海浪的高度区别很大，有些会非常高。1933年2月，美国海军“拉马波”汽轮在从圣地亚哥驶往马尼拉的途中遇到了太平洋上的风暴。大风连续刮了七天，洋面巨浪滚滚。到了2月7日上午，汽轮遇到了巨浪。巨浪从后面包抄上来，把汽轮摔进深深的浪谷，然后又掀到满是泡沫的海浪浪峰上。根据当时记录的数字，海浪高达34米，大约有11层楼那么高。这是迄今有可靠记录的最大的海浪。
海上风云突变，巨浪是从哪里来的呢？直到最近，海洋学家一直以为巨浪是按直接的、线性进程形成的。根据这种观点，巨浪完全是相互干涉的结果，即小波浪汇合起来形成大浪。
在某些地方，的确如此。非洲最南端的厄加勒斯角水域就是这样一个例子。那里是大西洋和印度洋的汇合处，途经这里的船只经常遇到巨浪袭击。迅速流动的厄加勒斯洋流在此与南半球海洋吹来的西风相遇，水流速度放慢，小波浪开始堆积，结果形成巨浪。其它一些巨浪多发水域也是因为快速流动的洋流与反方向的风相遇，结果形成巨浪。
但是，用这种理论解释所有巨浪存在两个问题。其一，它无法解释在某些没有迅速流动的洋流的水域，巨浪何以形成。其二，即使有迅速流动的洋流和反方向的风相遇，也不能解释为什么巨浪如此常见。按照干涉效应，浪高分布应呈钟形曲线形状，大多数浪高接近平均水平，一小部分高于或低于平均水平。例外会有，但不多见。
新的探索
面对标准理论无法解释实际现象这一事实，海洋学家和数学家努力寻找其它理论。线性模型（理论基础是小波浪堆积形成大波浪）显然不成立。因此，也许某种非线性相互作用是形成巨浪的原因，即杂乱模型。
很多体系，像天气或金融市场都可能按照杂乱模型运转。起始条件的微小变化（比如一位交易员决定卖掉美元）都可能产生严重后果。海洋学家认为，海洋也许是同样道理，即波浪的高度、速度和方向的一点点变化都可能突然产生剧烈效应。
为探讨这种可能性，研究人员开始实验非线性数学模型。迄今为止，还没有找到最佳模型。但是，早期研究结果表明非线性模型有一定道理：计算机模拟洋面变化的数学模型表明可以产生巨浪。
目前尚无人知道哪种方法能够最合理地解释实际情况。不过，研究人员并不仅仅对解释巨浪的生成感兴趣。他们还希望能够拯救船只和生命。为达此目的，欧洲联盟设立了新的研究项目，称作“巨浪”，对巨浪进行观察，确定巨浪模型，最终实现巨浪预报。美国海军研究局也有类似计划。
船舶设计师特别关注这个问题。一直以来，他们在船只设计过程中始终以为船舶遇上巨浪的可能性微乎其微。新的研究表明，这种观念是错误的，而且已经使人丧失性命。
近海钻井平台也容易受到巨浪袭击。1982年2月15日，巨浪袭击了莫比尔石油公司在纽芬兰大沙滩的钻井架“海洋徘徊者”。巨浪击碎了控制台的窗户，海水淹没了控制台。很快，钻井架倾翻，沉入海底，48人丧生。这是记录在案的最惨的巨浪灾难事件。
但是，也许这不是最后一次灾难。船舶设计师现在呼吁进行变革。他们要求钻井平台高度提高20%，舱口应加固。人的生命面临着威胁，因为世界海洋运输线上繁忙行驶着的很多船只是在人们意识到巨浪存在之前设计和建造的。海洋上航行着的每一艘船几乎都是在认定巨浪不过是罕见事件的假设基础上行驶着的。