Có hai giả thuyết toán học chính lý giải về chuyển động sóng dẫn tới sự ra đời của sóng sát thủ là phép cộng tuyến tính (linear addition) và hội tụ phi tuyến tính (nonlinear focusing).
Theo phép cộng tuyến tính, sóng di chuyển qua đại dương ở tốc độ khác nhau. Khi xô vào nhau, chúng lớn dần lên tạo thành sóng độc.
Là chuyên gia phân tích sóng sát thủ, ông Johannes Gemmrich, Trường Đại học Victoria, Canada, cho biết, các sóng sát thủ thường được tạo ra khi các sóng di chuyển với tốc độ khác nhau và đôi khi chồng lên nhau, hỗ trợ cho mô hình phép cộng tuyến tính. Nhưng ông tin rằng, sự bất đối xứng của sóng - khi sóng có đỉnh cao hơn và đáy thấp hơn - cũng đóng một vai trò quan trọng.
Còn phép hội tụ phi tuyến tính giả định sóng di chuyển theo cụm và cung cấp năng lượng cho nhau, hình thành sóng sát thủ. Tuy nhiên, đây đều là giả thuyết do sóng sát thủ rất hiếm. Ngay cả hiện nay, dữ liệu theo dõi chất lượng rất ít ỏi.
Ông Amin Chabchoub, nhà vật lý sóng tại Trường Đại học Sydney, Australia, cho biết: “Thông thường, sóng sát thủ trên đại dương được đo từ phao nổi ở một địa điểm cụ thể mà không thể biết điều gì xảy ra trước hoặc sau đó. Cơ chế tạo ra sóng sát thủ có thể thay đổi tùy theo nhiều yếu tố trên biển, gọi là trạng thái mặt biển”.
Để hỗ trợ cho quan sát hạn chế về sóng sát thủ, các nhà khoa học dựa vào bể chứa sóng. Việc tái tạo trong phòng thí nghiệm mô phỏng gần như chính xác những gì diễn ra trên bề mặt đại dương.
Thí nghiệm này thậm chí có thể kết hợp với cả dòng hải lưu và sức gió, dù môi trường kiểm soát có một số hạn chế riêng. Tuy nhiên, những thí nghiệm này chưa hoàn toàn chính xác vì sóng không thể lan truyền theo mọi hướng như trên biển.
Giới khoa học đang phát triển công nghệ dự đoán sóng theo thời gian thực, nhưng phương pháp mới cần kiểm tra trong điều kiện thực tế. Đây là một thách thức lớn xét theo độ hiếm gặp của sóng sát thủ.
Trong nhiều trường hợp, quá trình tính toán cần tăng tốc để phù hợp với tốc độ sóng. Sóng sát thủ có thể hình thành chỉ trong 10 - 15 giây ở vùng biển động nên rất khó đưa ra dự đoán nhanh và chính xác trong thời gian ngắn ngủi như vậy.
Ngoài ra, Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương quốc gia Mỹ đang phát triển một hệ thống nhằm dự báo các khu vực tiềm ẩn nguy cơ của đại dương mỗi giờ. Dự án có tên WAVEWATCH III, được đánh giá là công cụ hữu ích giúp những người đi biển tránh khỏi những vùng biển nguy hiểm trong thời gian cụ thể.
Tuy nhiên, WAVEWATCH III chưa đủ vững vàng để bảo vệ họ khỏi làn sóng sát thủ xuất hiện bất ngờ.