与人工智能共同编写的方程式揭示了巨型流氓波“一直在形成”

曾经被认为极为罕见的巨浪如今已在统计上证实“无时无刻”发生，这要归功于研究人员的新型人工智能辅助分析。哥本哈根大学和维多利亚大学的科学家合作，利用从超过 10 亿种波浪模式中收集到的数百年信息，制作出了一个算法方程，能够预测极端巨浪的“形成原因”。通过这样做，该团队似乎也颠覆了人们对 18 世纪以来海洋模式的信念。

尽管数百年来一直有令人恐惧、未经证实的谣言和旱鸭子们的怀疑，但直到 1995 年，巨大的流氓波才首次得到科学记录。但自从挪威石油平台 Draupner 上的激光测量设备捕捉到与 85 英尺高的水墙相遇的确凿证据后，研究人员就开始研究这种海洋现象的物理性质、特征和影响。在接下来的十年里，海洋学家将流氓波定义为至少是地层“有效波高”的两倍，或波浪形态最大三分之一的平均值。他们也开始自信地列举这种现象背后的“一些原因”，但他们知道还有很多东西需要学习。

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然而，在德劳普纳研究发表近二十年后，研究人员通过今天发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，采用人工智能辅助的新方法提供了前所未有的分析。

“基本上，当这些巨浪袭来时，人们的运气非常糟糕，”研究​​工程师、论文第一作者迪翁·哈夫纳 (Dion Häfner) 在 11 月 20 日的声明中表示。“它们是由多种因素共同造成的，到目前为止，这些因素还没有被综合起来形成一个单一的风险评估。”

该团队利用分布在美国海岸和海外领土附近 158 个地点的浮标读数，首先收集了相当于 700 年的海况信息、海浪高度、水深和水深数据。在绘制了影响流氓波的所有因果变量后，Häfner 及其同事使用各种 AI 方法将数据合成为一个能够计算流氓波形成概率的模型。（这些方法包括符号回归，它生成方程输出而不是单个预测。）不幸的是，这些结果不太可能缓解任何患有海洋恐惧症的人的恐惧。

“我们的分析表明，异常海浪随时都会发生，”这项研究的第二作者约翰内斯·格姆里奇 (Johannes Gemmrich) 在本周的声明中表示。据格姆里奇称，该团队记录了 100,000 个符合异常海浪特征的数据集实例。

“这相当于每天在海洋中任意一个位置都会出现 1 个巨浪，”Gemmrich 补充道，同时指出这些巨浪并不一定都是“超大巨浪”。这或许是一个小小的安慰。

在这项新研究之前，许多专家认为，大多数异常波是在两波汇聚成一座巨大的水山时形成的。然而，根据新方程，似乎最大的影响是“线性叠加”。这种情况最早记录于 18 世纪，当两个波浪系统交叉并相互加强而不是合并时，就会发生这种情况。这增加了形成巨浪高波峰和深波谷的可能性。尽管人们认为这种现象已经存在了数百年，但新的数据集为这种现象及其对波浪模式的影响提供了确凿的证据。

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虽然想象每天世界上某个地方都会出现八层楼高的巨浪可能会让人感到不安，但新的算法方程至少可以帮助您远离最有可能在任何特定时间出现巨浪的地方。这对普通人来说通常没什么用，但对于每天在世界各地航行的约 50,000 艘货船来说，将该方程整合到他们的预测工具中可以挽救生命。

了解到这一点后，哈夫纳的团队已经将他们的算法、研究和积累的数据作为开源信息公开，以便气象部门和公共机构可以开始识别并避开任何易发生流氓波的地区。