Novo sistema de previsão vai alertar navios contra ondas gigantes violentas em alto mar

Antes que seja tarde demais: essa nova ferramenta conta com a ajuda de Inteligência Artificial para prever as ondas gigantes violentas (Rogue Waves, em inglês) e alertar navios. Veja mais informações.

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As ondas gigantes traiçoeiras (‘Rogue Waves’ ou ‘Freak Waves’, em inglês) surgem subitamente no oceano, superando o dobro do tamanho das demais ondas ao seu redor. Crédito: Divulgação.

As chamadas ‘ondas gigantes violentas’ no oceano, conhecidas como ‘Rogue Waves’ em inglês, são ondas anormalmente grandes, imprevisíveis e de aparecimento súbito que podem ser extremamente perigosas para os navios, a infraestrutura offshore e outros equipamentos marítimos.

As ‘Rogue Waves’, também conhecidas como ‘Freak Waves’ em inglês, são ondas gigantes violentas no oceano que ocorrem de forma inesperada e perigosa. Também são conhecidas como ‘ondas traiçoeiras’.

Como e quando essas ondas se formam ainda estão sob investigação, porém já se conhece uma possível causa. Elas podem se formar devido à interferência construtiva, quando várias ondas se deslocam com velocidades e direções diferentes, uma se sobrepondo à outra e se reforçando. Isso pode formar ondas gigantes e imponentes.

Nesse sentido, previsões confiáveis dessas ondas gigantes podem mitigar os riscos para operações no mar. Então, dois cientistas se reuniram para desenvolver um sistema de previsão eficiente desses fenômenos a partir de medições de campo (dados de boias) e com a ajuda de Inteligência Artificial (IA). Os resultados da pesquisa foram divulgados recentemente na revista Scientific Reports.

Prevendo as perigosas ‘ondas gigantes traiçoeiras’

Os pesquisadores, da Universidade de Maryland, EUA, usaram IA e milhares de dados de boias para medir a elevação da superfície do mar em tempo real e fornecer alertas de ondas gigantes com antecedência.

Essa nova ferramenta de previsão irá permitir a tomada de precauções e até mudanças de rota para as embarcações que estiverem em risco de ser atingidas pelo fenômeno em alto mar.

As 'ondas gigantes traiçoeiras' são maiores que o dobro do tamanho das ondas ao seu redor, são muito imprevisíveis e geralmente vêm inesperadamente de direções diferentes.

E como os pesquisadores fizeram esse sistema de previsão? Eles treinaram uma rede neural baseada em 14 milhões de amostras de 30 segundos com medições de elevação da superfície do mar de 172 boias localizadas nas costas dos Estados Unidos e nas ilhas do Pacífico. O objetivo era treinar o sistema de IA para conseguir analisar quais ondas desencadeariam novas ondas gigantes.

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Novo sistema de previsão conseguiu identificar eventos de ondas gigantes violentas (Rogue Waves) com precisão de 75%. Crédito: Guy Edwardes/naturepl.com

Nos testes, o novo sistema de previsão conseguiu identificar corretamente eventos de ondas gigantes com uma taxa de precisão de 75%, o que já é algo positivo. Contudo, segundo o estudo, para um sistema operacional, essa precisão precisa ser aumentada ainda mais.

Novo sistema de previsão conseguiu identificar eventos de ondas gigantes violentas ('Rogue Waves') com precisão de 75%.

Além disso, a nova ferramenta pode se tornar ainda mais precisa adicionando mais dados às análises, como: velocidade do vento, profundidade da água e informações sobre a localização das ondas.

Os pesquisadores acreditam que esses resultados levem a sistemas de alerta precoce que poderiam evitar os piores efeitos das ondas gigantes violentas. Balakumar Balachandran, um dos autores, comentou que a rede neural usada no estudo também pode ter aplicações mais amplas. “Nossa abordagem baseada em dados pode ser útil para entender e prever outros eventos extremos associados”, disse ele.

Referência da notícia:

Breunung, T.; Balachandran, B. Prediction of freak waves from buoy measurements. Scientific Reports, v. 14, n. 16048, 2024.