Олег Банцекин Грандмастер

Волны-убийцы: откуда они берутся?

Если вы подумали, что речь о цунами, то ошиблись. С этим природным явлением всё понятно. Мы можем даже прогнозировать появление глубинных волн и предсказывать их. А вот поверхностные волны-убийцы — настоящая загадка для ученых.

И. К. Айвазовский, «Девятый вал», 1850 г. Фото: artchive.ru

Ещё их называют белые волны, блуждающие волны, волны-монстры. В английской прессе обычно используют термин rogue waves или monster waves. Ни с цунами, ни с приливными волнами это явление природы не имеет ничего общего. Четкого научного объяснения феномену тоже пока нет. Только предположения, гипотезы и ряд экспериментальных догадок.

Первый контакт

Впервые документально подтвердить существование волн-убийц удалось относительно недавно.

В 1995 году на нефтяной платформе «Дропнер» в Северном море удалось зафиксировать необычную волну, которая возникла словно из ниоткуда. Высота её составляла 25 метров, притом что для этого региона волны редко превышают 12 метров. До этого случая научных и документальных подтверждений существования волн-убийц не было, хотя рассказов о них хватало. Саму волну назвали «Новогодней», так как инцидент произошел 1 января. Удар волны был достаточно сильный, чтобы повредить платформу.

Кацусика Хокусай, «Большая волна в Канагаве», 1832 г.
Кацусика Хокусай, «Большая волна в Канагаве», 1832 г.
Фото: artchive.ru

Научных свидетельств до «волны Дропнера» не было, а вот очевидцев гигантских волн хватало.

  • В 1933 году корабль ВМС США попал под волну высотой 34 метра.
  • В 1966 году на итальянский лайнер «Микеланджело» обрушилась «белая» волна высотой 20 метров. Судно получило повреждения, а двух пассажиров смыло за борт.
  • В 1995 году, через несколько месяцев после платформы «Дропнер», очередную волну-убийцу зафиксировал экипаж лайнера «Королева Елизавета II».
  • За 4 года до этого российский рыболовный траулер «Картли» стал жертвой «белой» волны: у берегов острова Гиа (Шотландия) судно выбросило на мель, четыре члена экипажа погибло.
  • Последний известный случай «нападения» волны-убийцы зафиксирован в 2014 году в Ла-Манше. Тогда погиб один человек.

Опасность для кораблей и морских конструкций волны-убийцы представляют из-за мощного давления (до 10 атмосфер). Корпус большинства кораблей просто не выдержит такого удара, и судно быстро пойдет ко дну. Вот почему проблема вычисления таких блуждающих волн представляет огромную важность для судоходства.

И. К. Айвазовский, «Буря на море ночью», 1849 г.
И. К. Айвазовский, «Буря на море ночью», 1849 г.
Фото: artchive.ru

Причины возникновения

Почему и как возникают такие волны, до конца неясно. В отличие от тех же цунами, в их основе не лежат подводные землетрясения или оползни. Да и высоту цунами набирает лишь около берега, а вот как посреди океана вдруг возникает волна высотой в пару десятков метров — непонятно. Пока ученые объясняют это некой совокупностью факторов, в частности — постоянно меняющейся динамикой поверхностных волн.

В лабораторных условиях пока удавалось получить прототипы волн-убийц — солитоны-бризеры Перегрина. Понять их природу смогут разве что ученые-физики, а получили прототип сотрудники Балтийского федерального университета имени Канта Артем и Валериан Юровы. По словам исследователей, научиться моделировать волну-убийцу помогут магнитные поля и квантовая электроника.

Самая простая гипотеза образования блуждающих волн в океане предполагает, что волны одного течения сталкиваются с волнами другого течения. Это приводит к сокращению длины волны и увеличению ее высоты. Если период таких колебаний достаточно долгий, то в итоге образуется гигантская блуждающая волна.

Другая теория «винит» во всём особенности побережья и морского дна. Предполагается, что где-то есть особые рельефы, которые направляют мелкие и средние волны так, что они сливаются в одну большую.

Часть исследователей вообще считает, что волны-убийцы — никакой не феномен, а просто часть процесса волнообразования в океанах. Просто чем больше волна, тем реже она возникает и тем реже мы её видим.

В конце января 2019 года группе исследователей Оксфордского университета удалось впервые воссоздать процесс рождения волны-убийцы. Оказалось, что если группы мелких волн сталкиваются друг с другом под углом в 120 градусов, то они начинают сливаться в гигантскую волну. Эксперимент поможет вычислять рождение морских «монстров» на стадии зарождения.

Они повсюду!

Спутниковое наблюдение позволило установить, что частота возникновения волн-убийц не такая уже редкая. Каждый день во всех океанах Земли возникает несколько подобных волн с высотой гребня от 20 до 30 метров.

Джон Сингер Сарджент, «Буря на Атлантическом океане», 1876 г.
Джон Сингер Сарджент, «Буря на Атлантическом океане», 1876 г.
Фото: artchive.ru

В 2004 году в Южной Атлантике за три недели наблюдений зафиксировано более 10 волн высотой выше 25 метров. Профессор Наиль Ахмедьев (Национальный университет Австралии) доказал, что как минимум 10 блуждающих волн в любой момент находятся в океанах.

Существует три основные категории волн-убийц:

  • «Водная стена» — гигантская волна, проходящая до 10 километров по океану до своего исчезновения.
  • «Три сестры» — группа из трех гигантских волн.
  • «Одиночка» — гигантская волна, в четыре раза превышающая по высоте штормовые волны и существующая несколько секунд.

Кроме того, оказалось, что волны-убийцы могут возникать не только в океане, но и в более мелких водоемах. Например, в озере Верхнее, которое является самым крупным и глубоким из Великих озёр (США). Считается, что именно группа из таких волн уничтожила пароход «Эдмунд Фиджеральд» в 1975 году. Всего были три волны (те самые «Три сестры»), и вместе они сумели залить судно тоннами воды, что и привело к гибели корабля и 29 человек экипажа. Впрочем, версия с волнами-убийцами лишь одна из многих.

Волны-убийцы: откуда они берутся?
Фото: pixabay.com

До сих пор кораблестроение ведется без учёта столкновения с мощными гигантскими волнами. В среднем современный корабль рассчитан на удар силой до 15 тонн на квадратный метр, однако волна-убийца легко перебивает этот порог: её давление может достигать 100 тонн на квадратный метр. Согласно прогнозам, каждое судно рискует столкнуться с 20-метровой волной-убийцей минимум один раз за 25 лет службы.

Статья опубликована в выпуске 9.02.2019

Комментарии (0):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети: