Forschende der Universität Kopenhagen und der University of Victoria haben ein mathematisches Modell entwickelt, das die Wahrscheinlichkeit für das Entstehen sogenannter Rogue Waves berechnet. Grundlage sind Messdaten, die zusammen 700 Jahre Wellenhöhen und Seegang abbilden. Die Daten stammen von Bojen an 158 Standorten an US-Küsten und in Überseegebieten. Sie erfassen die Bedingungen rund um die Uhr.
Als Rogue Waves gelten Wellen, die mindestens doppelt so hoch sind wie die umgebenden Wellen. Das Team untersuchte neben Wellenbewegungen und dem Seegang auch Wassertiefen und bathymetrische Daten. Ein Algorithmus wertete insgesamt mehr als eine Milliarde Wellen aus. Im Datensatz fanden die Forschenden 100.000 Wellen, die ihrer Definition nach als Rogue Waves gelten. Das entspreche ungefähr einer solchen Welle pro Tag an einem beliebigen Ort im Meer. Nicht alle davon seien extrem groß; manche könnten jedoch mehr als 20 Meter hoch sein.
Zum Einsatz kamen verschiedene KI-Verfahren, darunter symbolische Regression. Anders als Modelle, die nur eine einzelne Vorhersage liefern, kann dieses Verfahren eine Gleichung ausgeben. Die Forschenden nutzten sie, um die Ursachen der Wellenbildung in einer nachvollziehbaren Formel zusammenzufassen. Das Modell berechnet damit eine Wahrscheinlichkeit für die Entstehung einer Rogue Wave, nicht den sicheren Eintritt eines einzelnen Ereignisses.
Die Auswertung stützt eine Erklärung, die bereits seit dem 18. Jahrhundert bekannt ist: Lineare Überlagerung. Dabei kreuzen sich zwei Wellensysteme und verstärken sich vorübergehend. So können hohe Wellenkämme und tiefe Täler entstehen. Das Ergebnis unterscheidet sich von der bisher verbreiteten Vorstellung, eine Monsterwelle entstehe vor allem dadurch, dass eine Welle kurzzeitig Energie von einer anderen übernimmt. Die Forschenden sehen in dem Modell eine mögliche Grundlage, um Risiken auf See besser einzuschätzen.