Analiza katastrofy promu Jan Heweliusz
Projekt: listopad 2025
Rola: Data Scientist
Opis projektu
Katastrofa promu MS Jan Heweliusz (14 stycznia 1993 r.) przez lata była analizowana głównie w sposób opisowy, bez pełnej rekonstrukcji warunków meteorologicznych i ich wpływu na stateczność jednostki.
Celem projektu było odtworzenie przebiegu katastrofy w sposób oparty na danych, fizyce i walidowalnych modelach.
Przeprowadziłem kompleksową analizę meteorologiczno-techniczną łączącą:
- reanalizy meteorologiczne ERA5 (ECMWF),
- dane falowe CMEMS,
- prawa hydrodynamiki i stateczności,
- oficjalne raporty komisji i orzeczenia sądowe.
Zakres analizy
1. Warunki meteorologiczne
- ciśnienie atmosferyczne (MSLP)
- prędkość i kierunek wiatru
- wysokość i energia fal
- analiza gradientu barycznego
2. Dynamika sztormu
- identyfikacja explosive cyclogenesis (kryterium Bergerona: ≥20 hPa / 24h)
- gwałtowna eskalacja warunków w godzinach poprzedzających katastrofę
3. Hydrodynamika i stateczność
- analiza fali bocznej (Beam Sea)
- mechanizm parametric rolling
- eskalacja przechyłów prowadząca do utraty stateczności
4. Walidacja danych
- porównanie ERA5 vs CMEMS
- korelacja, RMSE, bias
- ocena wiarygodności rekonstrukcji
Kluczowe ustalenia
Warunki pogodowe
- Spadek ciśnienia o 27 hPa w < 24h
- Wiatr do 24.2 m/s (9°B – silny sztorm)
- Energia fal wzrosła niemal 5× w ciągu 6 godzin
Hydrodynamika
- Fale uderzały w burtę pod kątem ~60°
- Maksymalna siła wiatru na burtę: ~393 kN
- Jednostka pozostawała w strefie Beam Sea
- Rezonans przechyłów (parametric rolling)
Eskalacja przechyłów
- 0° → 35° w 5h 40min
- 35° → 90° w 36 minut
Walidacja
- ERA5 vs CMEMS: r = 0.982
- R² = 0.964
- Różnice w energii fal wynikają z nieliniowości (E ∝ H²), a nie z błędów danych
Co zrobiłem
- Pozyskałem i przetworzyłem dane ERA5 i CMEMS
- Wykonałem analizy czasowe i przestrzenne
- Obliczyłem energię fal i siły działające na jednostkę
- Zbudowałem wizualizacje korelacji i eskalacji zjawisk
- Zestawiłem dane naukowe z ustaleniami komisji
- Opracowałem spójną narrację opartą na danych i fizyce
Umiejętności
- Python
- Pandas
- NumPy
- xarray
- ERA5 (ECMWF)
- CMEMS (Copernicus Marine)
- Scientific Visualization
- Data Validation
Rezultaty
- Ilościowa rekonstrukcja mechanizmu katastrofy
- Potwierdzenie zbieżności ekstremalnych zjawisk pogodowych i błędów techniczno-operacyjnych
- Wysoka wiarygodność analizy dzięki walidacji źródeł
- Przykład zastosowania Data Science do analizy zdarzeń historycznych
Wnioski końcowe
Katastrofa MS Jan Heweliusz była systemową kulminacją:
- silnego sztormu (9°B),
- fali bocznej (Beam Sea),
- gwałtownej cyklogenezy,
- niewłaściwego przygotowania jednostki do rejsu.
Projekt pokazuje, jak analiza danych, fizyka i walidacja modeli pozwalają zrozumieć złożone zdarzenia w sposób obiektywny i replikowalny.
Zdjęcia
