Tutkimus

Laaja katsausartikkeli tiivistää kymmenen vuotta tutkimusta salaperäisistä merten roistoaalloista

Rogue waves
Roistoaallot ovat yksittäisiä, vaarallisen korkeita hyökyaaltoja, jotka syntyvät tyhjästä tyynen merenpinnan keskellä ja häviävät yhtä nopeasti kuin ilmestyivätkin. Roistoaaltojen tuhovoimasta liikkuu paljon tarinoita, mutta niiden tieteellinen tutkiminen avomeren haastavissa olosuhteissa on ollut vaikeaa. Käänne tapahtui vuonna 2007 kun tutkijat havaitsivat, että tietyissä olosuhteissa optisessa kuidussa kulkevat lyhyet ja voimakkaat valopulssit muistuttavat merten roistoaaltoja.

Tutkijat ympäri maailman tarttuivat mahdollisuuteen tutkia merten roistoaaltoja optisessa kontekstissa ja etsiä tapoja ennustaa tappaja-aaltojen syntyminen. Sadat tieteentekijät ovat tutkineet ilmiötä yli kymmenen vuoden ajan ja julkaisseet aiheesta yli 1500 tieteellistä artikkelia. Monet roistoaaltojen ominaisuuksista tunnetaan jo hyvin.  

Kansainvälinen ryhmä tutkijoita Suomesta, Ranskasta, Irlannista ja Australiasta on julkaissut tieteellisen artikkelin joka luo laajan katsauksen roistoaaltojen viimeisimpään tutkimukseen. Nature Reviews Physics -lehdessä ilmestynyt artikkeli luotaa alan historiaa ja uusimpia tuulia optiikan, aaltoaltaiden ja avomerimittausten alueilla. Tutkijat esittävät myös tärkeitä uusia tutkimussuuntia liittyen aalloista kerätyn datan analytiikkaan ja ultralyhyiden laserpulssien tuottamiseen.       

– Avoimia kysymyksiä on vielä paljon, mutta optisten aaltojen tutkimus viimeisen vuosikymmenen aikana on lisännyt valtavasti ymmärrystämme merten hyökyaalloista ja avannut myös uusia ovia hydrodynamiikan tutkimukselle. Hydrodynamiikan ilmiöt ovat hiljattain inspiroineet tutkijoita tarkastelemaan voisiko vastaavia ilmiöitä havaita optisessa järjestelmässä, kertoo professori Goëry Genty Tampereen yliopistosta.

– Äärimmäisten ilmiöiden suora tutkiminen voi olla erittäin vaikeaa, joten on tärkeää, että esimerkiksi optista laboratoriojärjestelyä voi käyttää tällaisten ilmiöiden tutkimiseen kontrolloiduissa olosuhteissa, Genty sanoo. 

Kansainvälinen tutkijaryhmä kirjoitti artikkelin Suomen Akatemian Fotoniikan tutkimuksen ja innovaatioiden lippulaivan (Finland Flagship on Photonics Research and Innovation (PREIN) puitteissa.
 

Tutustu artikkeliin: 

Rogue waves and analogies in optics and oceanography
J. M. Dudley, G. Genty, A. Mussot, A. Chabchoub, F. Dias
Nature Reviews Physics 1, DOI 10.1038/s42254-019-0100-0 (2019) 
https://www.nature.com/articles/s42254-019-0100-0