2011. december 6., kedd

Sebastian Junger az óriáshullámokról

A tudósok értik a hullámok mechanikáját, azt azonban már nem teljesen, hogy miként működnek az óriáshullámok. Másként fogalmazva: a tengeren előfordulnak olyan hatalmas hullámok, amelyek minden jel szerint nagyobbak, mint azt az őket létrehozó erők indokolnák. A hullámmagasság természetes körülmények között attól függ, milyen erős a szél, mennyi ideig fúj és mekkora mozgástér van mögötte – „sebesség, időtartam, tér”, ahogy mondani szokás. A Michigan-tavon egy 12-es szél mintegy tízórai süvöltés után tíz-tizenegy méteres hullámokat idézne elő, ennél nagyobbakat azonban nem, mert a tér – a nyílt víz felülete – ahhoz nem elég nagy. A hullámok ezzel elérik a „teljesen kifejlett hullámállapotot”. Minden szélsebességhez tartozik egy minimális tér, illetve időtartam, mire a hullámok elérik teljesen kifejlett állapotukat; 12-es szél esetében tengeren ehhez három-négy nap szükséges. Egy orkán, amely kétezer kilométernyi óceán fölött két és fél napig süvít egyfolytában, huszonkilenc és fél méteres HSig-es hullámokat korbácsolna fel – a csúcsmagasság ennek a kétszerese lenne. Ekkora hullámokat még sosem észleltek, de létezniük kell. Elképzelhető, hogy mindent és mindenkit összezúznak, ami és aki jelenthetné őket. 


Minden hullám, akármilyen óriási is, apró kis fodrozódásként, szélfoltként* kezdi a vízfelszínen. A szélfoltokat kapilláris hullámoknak nevezett, rombusz alakú fodrozódások töltik ki, amelyek gyöngébbek, mint a víz felületi feszültsége, és amint elül a szél, elsimulnak. Mindazonáltal egy egyébként tükörsima tengeren így is adnak némi kapaszkodót a szélnek, és tizenegy kilométeres sebességű légáramlás esetén már tényleges hullámok keletkeznek. Minél erősebb a szél, annál nagyobbra növekednek a hullámok, és annál több szelet fognak meg. Ez egy visszacsatolóhurok, amely a szélsebességgel hatványozottan arányos mértékben növeli a hullámmagasságot. 


Az ilyen hullámokat növeli a szél, de nem függnek a széltől: ha eláll, a hullámok azáltal, hogy végtelen sorban hullanak az őket megelőző hullámvölgybe, továbbra is terjednek. A ilyen hullámok neve gravitációs hullám vagy holthullám: keresztmetszetben szimmetrikus szinuszgörbét rajzolnak ki, és szinte energiaveszteség nélkül hullámzanak végig a felszínen. Egy parafa dugó csak föl-le táncol a holthullámokon, de oldalra nem. Minél magasabb a holthullám, annál távolabb esnek egymástól a hullámcsúcsok és annál gyorsabban mozognak. A déli-sarkvidéki viharok olyan holthullámokat keltenek, amelyek hullámcsúcstávolsága nyolcszáz méter vagy még több, sebességük pedig óránként hetven kilométer; tizenkét méter magas bukóhullámként érik el a Hawaii-szigetek partjait. 


A tengerjárók szerencsétlenségére a vihar által keltett hullámok energiája nem lineárisan, hanem negyedik hatvány szerinti értékben növekszik a szélsebességgel. Egy hetven kilométeres szél által keltett hullám nem kétszer olyan erős, mint a harmincöt kilométeres által keltett, hanem tizenhétszer. Könnyen előfordulhat, hogy mikor egy hajó legénysége azt látja, hogy a szélmérő akár csak húsz kilométerrel nagyobb értéket mutat, az valami olyasmi, mintha a halálos ítélete aláírását nézné. Mindezeken túlmenően az erős szél rövidíti a hullámtarajak közötti távolságot és meredekebbre faragja az oldalukat. Ha a hullám magassága nagyobb a taréjok közötti távolság – a „hullámhossz” – egyhetedénél, a hullámok annyira meredekké válnak, hogy nem bírják el saját súlyukat, és megtörnek. Sekély vízben azért törnek meg a hullámok, mert a felszín alatti turbulencia megakad a fenéken, és lelassítja a hullámokat, rövidíti a hullámhosszt és megváltoztatja a magasság-távolság arányt. A nyílt tengeren az ellenkezője megy végbe: a szél annyira gyorsan építi fel a hullámokat, hogy a taréjok közötti távolság nem tud velük lépést tartani, és a hullám összeroskad a saját tömege alatt. Ekkor ahelyett, hogy csaknem nulla értékű energiaveszteséggel tovaterjedne, elemeire esik, és minden helyzeti és mozgási energiája vízkiszorítássá alakul. 


A folyadékok dinamikájának egyik általános szabálya szerint egy vízben lévő tárgy általában azt teszi, amit az általa kiszorított víz tenne. Egy bukóhullámba került hajó esetében a hajó gyakorlatilag a zuhanó hullámtaréj részévé válik: fejre áll, vagy hátralökődik és eltörik. Bukóhullámoknál pillanatnyi időkre mértek már négyzetcentiméterenként 6,5 kilogrammos nyomást is. Bukóhullámok emeltek meg egyben egy kétezer-hétszáz tonna súlyú hullámtörőt a skóciai Wickben, hogy aztán a kikötő belsejében ejtsék le. A Shetland-szigeteken törték már fel egy világítótorony vasajtaját – ötvenkilenc méter magasan a tenger szintje fölött. Oregon államban, Tillamook Rockban harminc méter magasra dobtak egy féltonnás sziklát. 


A tapasztalatok szerint az átlagos hullámmagasság napjainkban fokról fokra növekszik, és egyre megszokottabbak a váratlanul felbukkanó huszonöt-harminc méteres hullámok. Az utóbbi két évtizedben Anglia partjainál huszonöt százalékkal emelkedett az átlagos hullámmagasság, ami előrevetíti, hogy ötven év múlva hat méterrel növekednek. A jelenség egyik oka talán a környezetvédelmi törvények megszigorítása lehet, aminek köszönhetően csökkent a tankhajókból a tengerekbe szivárgó olaj mennyisége. Az olaj többmolekulányi vastagságú hártya formájában szétterül a vízen, elfojtja a kialakulóban lévő kapilláris hullámokat, s ezzel elejét veszi, hogy a szél fogódzókat találjon a tengeren. A planktonok olyan vegyi anyagokat bocsátanak ki, amelyek hasonló hatásokat idéznek elő, és az Atlanti-óceán északi részén nagymértékben csökkent a számuk. Egy másik magyarázat szerint az utóbbi időkben tapasztalható általános fölmelegedés – üvegházhatásnak is nevezik – gyakoribbá és erősebbekké tette a viharokat. Newfoundlandon például olyan rakpartokat és épületeket vertek szét a hullámok, amelyekben évtizedeken át nem tudtak kárt tenni. 





Mindennek eredményeként nagyobb terhelés hárul a hajókra. Az általános gyakorlat szerint a hajókat úgynevezett huszonöt éves terhelésre tervezik, azaz képesnek kell lenniük elviselni azt a legnagyobb igénybevételt, ami ennyi idő alatt bármikor érheti őket. Az a harmincméteres hullám, amely átcsapott a Queen Mary kormányfülkéje fölött, minden bizonnyal csaknem túllépte ezt az értéket. Az északi-tengeri olajfúró tornyokat úgy építik, hogy harminchárom méter magas hullámokat is kibírjanak – ez százéves terhelésnek felel meg. Sajnos a huszonöt éves terhelés csupán statisztikai fogalom, semmiképpen sem biztosíték arra, hogy mi fog történni az adott évben vagy héten. Előfordul, hogy egy hajó egyetlen hónap alatt több olyan hullámmal is találkozik, amely elméletileg legföljebb huszonöt évenként egyszer bukkanhatna elő, vagy éppenséggel egész szolgálata alatt eggyel sem fut össze. A hajómérnökök egyszerűen eldöntik, mekkora az a legnagyobb terhelés, amely a pályafutása alatt érheti, aztán reménykednek, hogy nem lesz nagyobb. Sem gazdaságilag, sem szerkezetileg nem jó megoldás minden hajót százéves terhelésre építeni. 


Elkerülhetetlen tehát, hogy egyes hajók olyan hullámokkal találkozzanak, amelyek túllépik a terhelhetőségi határukat. Ezek a hajótervezők száraz szakkifejezésével élve a nem kezelhető hullámok. A tengerészek goromba– vagy kószahullámnak nevezik őket. Általában nagyon meredekek, és ugyanolyan meredek lejtő tátong előttük, amolyan „lyuk a tengerben”, ahogy néhány szemtanú leírja. A hajók nem tudják elég gyorsan megemelni az orrukat, a hátulról jövő hullámok meg elkapják a tatjukat. A tengerészet históriája tele van ilyen hullámokkal. Mikor Sir Ernest Shackleton kénytelen volt egy hat és fél méteres nyitott mentőcsónakban átkelni a Déli-Jeges-tengeren, látott egy akkora hullámot, hogy egy rongyos szélű, holdvilágos felhőnek hitte. Épp csak annyi ideje volt, hogy elkiáltsa magát: „Kapaszkodjatok!”, és már rájuk is borult a hegynyi víztömeg. Valamilyen csoda folytán nem süllyedtek el. 1883 februárjában a kilencvenhét méteres Glamorant az orrától a tatjáig elborította egy hatalmas hullám, amely lesodorta a fedélzetről a kormányfülkét, s vele együtt a hajó valamennyi tisztjét; később elsüllyedt. 1966-ban egy hétszázhetvenöt utast szállító olasz gőzhajó, a negyvennégyezer tonnás Michelangelo az egyébként többé-kevésbé sima tengeren találkozott egy hatalmas, magányos hullámmal. A hajó orra hullámvölgybe bukott, betódult a víz, elárasztotta a kormányállást, s megölt egy matrózt és két utast. 1976-ban a Cretan Star olajszállító rádión azt jelentette: „…óriási hullám csapott a hajóra, elárasztotta a fedélzetet…” – soha többé nem hallottak róla. Sorsára csak egyetlen jel utalt: egy hat kilométeres olajfolt Bombay partjai előtt. 


Dél-Afrika Durban és East London között elterülő „viharpartja” aránytalanul sok ilyen monstrum hazája. Az óránként hét kilométert haladó Agulhas-áramlat néhány kilométerre halad el a kontinentális talapzat előtt, és a déli-sarkvidéki viharokkal együtt érkező holthullámokkal egyesülve nagy pusztításra képes. Az áramlat lerövidíti a hullámhosszakat, meredekebbé és veszedelmesebbé formálja a holthullámokat; a hullámenergia az áramlat közepén összpontosul. 1973-ban egy tizenkétezer tonnás teherhajóra, a Bencruachanra csapott rá egy gigantikus hullám Durban előtt, ügy kellett bevontatni a kikötőbe, épp csak el nem süllyedt. Jó néhány héttel később ugyanazon a környéken a Neptune Sapphire-t a legelső útján törte kettőbe egy kószahullám; a legénységét kötélen húzta föl a tatjáról a mentőhelikopter. 1974-ben egy százharminckét ezer tonnás norvég olajszállító, a Wilstar zuhant egy óriási hullámvölgybe („Nem volt tenger a hajó előtt, csak egy szakadék” – mesélte az egyik matróza), aztán egy hasonló méretű hullám csapott át az orrán. Az ütés ezüstpapírként gyűrte össze a két és fél centi vastag acéllemezeket, és szinte csomót kötött a vasúti sín méretű I gerendákra. A bulbaorr úgy, ahogy volt, letörött. 


Minden idők legnagyobb kószahullámát 1933-ban, egy csendes-óceáni viharban figyelték meg az amerikai haditengerészet Manilából San Diegóba tartó Ramapo nevű, száznegyvenhat méteres olajszállítójáról. A hajó beleszaladt egy kiterjedt ciklonba, ahol egy héten át egyfolytában százhúszszázharminc kilométeres szél süvöltött. Ez hatalmas hullámzást idézett elő, és a Ramapónak nem volt más választása, mint a hullámokkal a hátában haladni. (A mai olajszállítókkal ellentétben a Ramapo kormányállása a hajó közepe táján, annál valamivel előrébb helyezkedett el.) Február 7-én kora reggel a hajó őrtisztje a tat felé pillantva egy akkora kószahullámot látott, amelynek taraja pontosan egy szinten volt az árbockosárral; egyszerű geometriával később kiszámították, hogy harmincnégy méter magas lehetett. 


Egyes vélemények szerint az ilyen és hasonló kószahullámok több, véletlenül „összehangolódó” hullámból keletkeznek, amelyek igen instabil vízhegyeket formálnak. Más hullámok korábbi viharok hosszú holthullámaira fekszenek rá. Az ilyen energia-összpontosulások esetenként hármasával közlekednek – három nővér a jelenség neve –, és olyan óriásiak, hogy radarral is nyomon követhetők. Vannak esetek, mikor a három nővér átkel az Atlanti-óceánon, és csak Franciaország száznyolcvan méter mély parti vizeihez érve kezd lelassulni. Ez azt jelenti, hogy a kószahullámok úgy törnek meg a kontinentális talapzat fölött, mint egy part menti homokpadon a torlóhullámok. A legtöbben nem élik túl, ha ilyen hullámokkal találkoznak, ezért nagyon ritka a szemtanútól származó beszámoló, de azért létezik. A hatvanas években egy Beryl Smeeton nevű angol nő a Horn-fokot kerülte meg a férjével, mikor a parttól nem messze észrevett egy ilyen hullámot. „Az egész látóhatárt egy óriási szürke fal töltötte be – írja naplójában. Nem volt íves taraja, csak egy vékony fehér vonal futott végig a teljes hosszán, az eleje meg nem szokásos hullámlejtő volt, hanem egy teljesen függőleges vízfal, amelyen vízesésszerűen fehér fodrozódások futottak le."


* Angol elnevezésük, a cat's-paw – macskamancs, macskanyom – talán még kifejezőbb. 
Szentgyörgyi József fordítása
Sebastian Junger: Viharzóna, Park kiadó, 2000

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése