Satelita SWOT Rejestruje Gigantyczne Fale Oceaniczne, Kwestionując Modele Fizyczne

Misja Surface Water and Ocean Topography (SWOT), wykorzystująca nową technologię satelitarną, dostarczyła danych o mechanizmach sztormów oceanicznych, które sugerują istnienie fal przeczących dotychczasowym modelom fizycznym. W rejonach otwartego Pacyfiku oceany potrafią generować fale o sile trudnej do precyzyjnego oszacowania na podstawie wcześniejszych, niekompletnych symulacji komputerowych. Sytuacja ta uległa zmianie dzięki danym zebranym przez satelitę SWOT, kluczowy element współpracy między NASA a francuską agencją CNES (Centre National d'Études Spatiales).

Satelita SWOT, wyniesiony na orbitę 16 grudnia 2022 roku, jest owocem partnerstwa obejmującego również Kanadyjską Agencję Kosmiczną (CSA) oraz Brytyjską Agencję Kosmiczną (UKSA). Wyposażony w zaawansowany interferometr radarowy KaRIn, instrument ten został zaprojektowany do globalnego badania topografii powierzchni wody z niespotykaną rozdzielczością przestrzenną, wynoszącą 15-25 km w skali oceanicznej. Pod koniec 2024 roku sztorm nazwany Eddie posłużył jako unikalne laboratorium dla analizy danych. Pomiary wykonane w grudniu 2024 roku przez orbitujące czujniki ujawniły fale osiągające wysokość do 35 metrów, co odpowiada wysokości dziesięciopiętrowego budynku.

Badanie opublikowane we wrześniu 2025 roku w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) doniosło o fundamentalnej rozbieżności w pojmowaniu fizyki morza. Zespół kierowany przez Fabrice'a Ardhuina z francuskiego Instytutu Eksploatacji Oceanu (IFREMER) zasugerował, że empiryczne modele oceanograficzne przeszacowywały rozpraszanie energii najdłuższych fal sztormowych aż dwudziestokrotnie. Odkrycia te wskazują, że energia jest koncentrowana w mniejszej liczbie dominujących, gigantycznych fal, co stanowi odmienny mechanizm niż zakładano przez dziesięciolecia.

Sztorm Eddie stał się studium przypadku dla tej zjawiskowej transmisji energii. Fale te, niosące energię sztormu, podróżowały na południe, przekroczyły Przejście Drake’a i dotarły do tropikalnego Atlantyku na początku 2025 roku, pokonując niemal 24 000 kilometrów, zachowując przy tym znaczną część energii. To zjawisko podkreśla znaczenie udoskonalenia modeli numerycznych, ponieważ takie fale generują ryzyko erozji i powodzi na odległych wybrzeżach. Misja SWOT, dzięki instrumentowi KaRIn mierzącemu wysokość wody w dwóch pasach o szerokości 50 km, umożliwia również detekcję mniejszych wirów oceanicznych o średnicy 7 do 20 km, co jest postępem w stosunku do poprzednich misji altimetrycznych, takich jak seria Jason.

Globalny obraz ruchu fal, uzyskany przez połączenie obrazowania szerokiego pasa SWOT z danymi radarowej altymetrii z satelitów SARAL, Jason-3 oraz Copernicus Sentinel-3A/3B, pozwala na pełniejszą weryfikację zjawisk atmosferycznych i oceanicznych. Te nowe spostrzeżenia są kluczowe dla kalibracji modeli, co ma bezpośrednie przełożenie na lepszą ochronę społeczności przybrzeżnych przed zagrożeniami związanymi ze sztormami i wzrostem poziomu morza.