Тридевятый вал: волны-убийцы

      Комментарии к записи Тридевятый вал: волны-убийцы отключены

Тридевятый вал: волны-убийцы

в течении столетий бывалые морские волки пугали собственных слушателей ужасными рассказами о огромных волнах-убийцах высотой с гору. Но только недавно геофизики и океанологи стали относиться к этим рассказам без шуток и пробовать осознать, откуда берутся эти монстры и как от них уберечься. На помощь пришли математика и постоянный космический мониторинг океана.

статистика и Айвазовский

Хрестоматийная картина Айвазовского «Девятый вал» — о жертвах стихии — знакома, возможно, каждому. Очевидно, в число произведений известного мариниста эта тема попала не просто так: за многие столетия истории мореплавания фольклор оброс преданиями о огромных провалах и водяных стенах.

Как волна-убийца опрокидывает и топит суда, многие имели возможность видеть в голливудском фильме-трагедии «Совершенный шторм» (The Perfect Storm) — драматической истории о том, как в северной части антлантического океана восточнее Ньюфаундленда в следствии столкновения двух замечательных штормовых фронтов бесследно исчезает рыболовецкая шхуна «Андреа Гейл», унося

с собой жизни рыбаков.

По словам редких очевидцев, сумевших пережить буйство стихии, такие волны часто появляются при в полной мере благоприятных погодных условиях, не предсказывающих, казалось бы, никакой опасности.

Точных фактов о ужасных волнах, нежданно появляющихся в открытом море, относительно мало, но однако они накапливаются и требуют объяснения. Волны-убийцы совсем не похожи на остальные: они в 3−5 раз превышают по высоте простые волны, рождающиеся при сильном шторме.

Это не цунами

Все наслышаны про огромные волны, именуемые по-японски цунами, что дословно свидетельствует «громадная волна в гавани». Они славятся коварством и разрушительной силой.

Эти грандиозные водные валы, высота которых, как это произошло

во второй половине 50-ых годов двадцатого века на Аляске, смогут быть больше 50 метров, появляются в большинстве случаев

в сейсмоактивных территориях — в следствии подводных извержений и землетрясений вулканов, оползней, взрывов, резкого трансформации метеоусловий. Подобное явление значительно чаще видится в прибрежных районах Японии, у нас на Дальнем Востоке, в Соединенных Штатах, Канаде, в регионе Австралии и Полинезии, а время от времени кроме того на Карибах и в Средиземноморье. Японские рукописи ведут хронологию цунами начиная с 684 года.

Самая ужасная из известных волн цунами (24 апреля 1771 года) была зафиксирована на японском острове Исигаки (архипелаг Рюкю) и достигала высоты 85 метров. К счастью, цунами, порождаемые сейсмическими толчками на морском дне и обрушивающиеся на берег, появляются не так уж и довольно часто. За целый ХХ век во всем мире их зарегистрировано около 250.

Цунами самый разрушительны на побережье рядом от места зарождения, где их энергия особенно высока. Но они смогут выполнять и достаточно дальние «путешествия».

26 августа 1883 года замечательное извержение вулкана Кракатау в Индонезии обрушило на берег волну высотой 45 метров, которая стала причиной смерти 36 тысяч людей. Энергетика данной трагедии была равнозначна 500 тысячам ядерных бомб типа хиросимской, но большая часть жертв и разрушений, как и в случаях с другими цунами, пребывали на берегу либо рядом от него. Такие волны в большинстве случаев скоро затихают в открытом море и не страшны для судов.

Волна, появившаяся при извержении Кракатау, пара раз обогнула земной шар, но ее высота не превышала 40 см.

«Сейчас не приводит к, — говорит большой русский эксперт по теории волн нижегородец Ефим Пеленовский, — что цунами — это итог необычного «поршневого» механизма колебания океанического дна, позванного землетрясением, в следствии чего выталкивается вверх столб воды. Ее избыточная масса под действием силы тяжести также начинает колебаться и вовлекает в эту амплитуду колебаний соседние участки».

Сейчас цунами делается громадной проблемой для государств, расположенных на берегу Тихого Океана. И все же огромные волны-одиночки — это не цунами. Они никак не связаны с сейсмической активностью. Имеется версия, что они смогут порождаться упавшими в океан метеоритами.

Так, ученые считают, что приблизительно 100 000 лет назад на побережье Гавайских островов обрушилась волна 300-метровой высоты, позванная, по всей видимости, падением большого метеорита. Но это, к счастью, явление очень редкое.

Механика волны

Частицы воды благодаря их громадной подвижности легко выходят из состояния равновесия под действием разнообразные сил и совершают колебательные перемещения. Обстоятельствами, вызывающими появление волн, смогут быть Солнца и приливообразующие силы Луны, ветер, колебания давления, подводные землетрясения либо деформации дна. Ветровые волны образуются за счет энергии ветра, передаваемой методом яркого давления воздушного потока на наветренные склоны гребней и трения о поверхность воды.

Природа образования волн на водной поверхности была прекрасно изучена, смоделирована и обрисована европейскими учеными в первой половине XIX века. Уже тогда было ясно, что при ветре силой более двух баллов (скоростью более чем четырех узлов) потоки воздуха передают морской ряби энергию, в полной мере достаточную для зыби настоящих и образования волн.

В случае если ветер не утихает, беспокойство неспешно улучшается, поскольку колебательные перемещения воды приобретают дополнительную энергию извне. Высота волны наряду с этим зависит не только от скорости ветра, но и от длительности его действия, и от площади и глубины открытой воды.

В энциклопедиях и справочниках приведены высоты волн, характерные для различных океанов. Так, энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона информирует, что самые громадные волны видятся в области западных ветров Индийского океана (11,5 м) и в восточной части Тихого океана (7,5 м). в один раз такие волны наблюдались у Азорских островов (15 м) и в Тихом океане между южной Америкой и Новой Зеландией (14 м).

В то время, когда волна, приходящая из открытого моря, выклинивается возвышенным дном, появляется прибой либо бурун. В западной части береговой полосы экваториальной Африки и около Мадраса в Индии волны прибоя время от времени достигают 22 метров в высоту.

Кое-какие ученые-океанологи отрицают существование огромных волн-убийц в открытом море, считая, что объективная картина искажается в глазах перепуганных очевидцев. Из-за углубления, которое постоянно идёт перед волной, появляется особенный эффект восприятия, усиливающийся еще и тем, что корабль находится не горизонтально, другими словами параллельно подошве волны, а наклонен к ней. В итоге высота волны может очень сильно преувеличиваться.

Однако неизменно накапливающиеся факты обосновывают обратное. Как мы знаем, что различные волны смогут взаимодействовать, приводя к усилению и ослабление беспокойства. Наложение двух когерентных волн приводит к волне, высота которой равна сумме высот отдельных волн.

Это явление именуется интерференцией.

Как раз интерференцией ученые растолковывают происхождение в некоторых местах океана неординарно высоких волн. Они видятся на «стыке» волн Атлантического и Индийского океанов — у мыса Хорошей Надежды, самой южной точки африканского континента, и у мыса Игольный. Тут встретившиеся волны начинают громоздиться одна на другую, порождая громадные валы.

Моряки именуют их «кейпроллерами» (от британских слов саре — мыс и roller — вал, громадная волна), а океанологи — уединенными либо эпизодическими волнами. Кейп-роллеры уничтожают как малые суда, так и огромные танкеры, сухогрузы и спортивные яхты, пассажирские лайнеры. По всей видимости, как раз из-за таковой волны потерпело трагедию у восточной части прибрежной полосы Южной Африки советское транспортное судно «Таганрогский залив» в 1985 году.

Кейпроллеры появляются не только у южной оконечности Африки, но и в районах Ньюфаундлендской банки, у Бермудских островов, у мыса Горн, на окраинах норвежского шельфа а также у берегов Греции

В случае если две интерферирующих волны встречают на пути какую-либо преграду — отмель, рифы, остров либо берег — выклинивание порождает новую волну, намного превосходящую по высоте собственных «родительниц». Из-за отражения волн от разных преград в следствии наложения отраженной волны на прямую смогут появляться так именуемые стоячие волны. В отличие от бегущей волны, в стоячей не происходит течения энергии.

Разные участки таковой волны колеблются в одной и той же фазе, но с различной амплитудой.

Интерферируя между собой, смогут сталкиваться морские течения и воздушные потоки, и тогда их энергия суммируется в виде волн. Вот из-за чего возможно встретить суперволны в Гольфстриме, Куросио и других замечательных океанских течениях.

Около пользующегося плохой славой мыса Горн происходит то же самое: стремительные течения сталкиваются с противодействующими ветрами.

Но и механизмы интерференции не смогут дать исчерпывающего объяснения обстоятельств происхождения волн-великанов.

Одинокие убийцы

В разгадке секретов огромных волн на помощь океанографам пришли физики и математики. Ефим Пелиновский изучил и обрисовал механизм происхождения уединенных стационарных волн, каковые именуют солитонами (от solitary wave — уединенная волна). Основная изюминка солитонов пребывает в том, что эти волны-одиночки не меняют собственной формы в ходе распространения, кроме того при сотрудничестве с себе подобными.

Такие волны смогут распространяться на большие расстояния без утраты собственной энергии.

Толща воды в океане устроена очень непросто. Океан неоднороден по вертикали: в том месте имеются слои различной плотности, в каждом из которых смогут появляться и распространяться внутренние волны, достигающие высоты в 100 и более метров. Пелиновский уверен в том, что во внутренних слоях океана также существуют солитоны, и деятельно занимается их прогнозом и исследованием.

Широкомасштабные антициклоны воздействия — и атмосферные циклоны — приводят к увеличению либо понижению поверхности океана в регионах низкого и большого давления. Эта сообщение стала называться закона обратного барометра. Понижение давления лишь на 1 мм ртутного столба может привести к повышению уровня океана в этом месте на 13 мм.

В случае если же давление падает на десятки миллиметров, что часто случается на протяжении тайфунов, то на поверхности океана появляется возвышенность в метры либо десятки метров, которая, распространяясь, может породить огромную волну. Перепады давления смогут привести к происхождению резонансных явлений, каковые и являются причиной зарождения огромных волн в океане.

Математическое моделирование морских волн проводится сейчас во многих государствах мира, ученые предлагают решения, очень непохожие друг на друга, по-различному обрисовывая различные типы огромных волн.

Конечно же, математические модели создаются не только для объяснения природы волн. Ученые ставят перед собой в полной мере конкретную цель — обучиться выручать от смерти нефтегазовые сооружения и суда на шельфе. А основное — жизнь людей.

Пять лет назад ЕС создал проект MaxWave — с целью собрать факты и документально подтвердить существование одиночных огромных волн, и отслеживать, моделировать и прогнозировать их появление, дабы информировать моряков об опасности. Подобный проект по мониторингу огромных волн делает в Соединенных Штатах Управление морских изучений, в котором накапливаются постоянные наблюдения, полученные при помощи авиации, спутников и радаров.

Научные изучения продемонстрировали, что в среднем одна из 23 волн значительно превосходит другие по своим параметрам. Статистика свидетельствует, что одна уединенная волна, в три раза превосходящая по своим параметрам простую, приходится на 1175 волн, а четырехкратное превышение видится у одной волны из 300 тысяч обычных. Но статистика, к сожалению, не разрешает угадать появление волны-убийцы.

Последние наблюдения ученых обосновывают, что волны-гиганты — не такая уж уникальность, и их существование направляться учитывать при проектировании судов. В университете Глазго составлен каталог недавних морских трагедий, вызванных волнами-убийцами. Из 60 сверхкрупных судов, затонувших во время с 1969 по 1994 год, 22 грузовых судна длиной более 200 метров стали жертвами огромных волн.

Они проламывали основной грузовой люк и затапливали основной трюм. В этих кораблекрушениях погибло 542 человека. В громадной опасности выясняются и нефтяники, поскольку добыча неспешно перемещается на океанский шельф, а при проектировании нынешних морских платформ и плавучих буровых существование огромных волн-убийц очевидно не бралось в расчет.

Самые большие трагедии

1933 год, Тихий океан. Корабль ВМС США «Рамало» длиной 146 метров попал в шторм на пути из Филиппин в Сан-Диего. Семь дней непрерывно дул ветер со скоростью шестьдесят узлов (одиннадцать баллов), вздымая 15-метровые волны. А утром 7 февраля на корабль позади зашел настоящий монстр: он сперва кинул судно в глубокую ложбину, а после этого задрал его корму на стену пенящейся воды.

Дежурный офицер произвел триангуляционную съемку волны по гребню: у него оказалось 34 метра! Это рекордно высокая волна, измерение которой можно считать точно задокументированным.

1966 год. Северная Атлантика. Итальянский пароход «Микеланджело» на пути в Нью-Йорк нежданно приобретает сильный удар волны высотой 21 метр.

Вода врывается на мостик и в каюты первого класса. В следствии погибли два пассажира и один член экипажа.

1982 год, Северная Атлантика. 15 февраля в районе Ньюфаундлендской банки огромная волна накрыла буровую платформу, принадлежавшую компании Mobil Oil, и, выбив окна, залила рубку управления. Платформа опрокинулась и унесла судьбе 84 членов экипажа.

На сегодня эта трагедия остается рекордом по числу жертв, вызванных волной-убийцей.

1995 год, Северная Атлантика. Круизный суперлайнер «Куин Элизабет-2» длиной практически 300 метров при переходе в Нью-Йорк попадает в ураган и принимает на носовую часть удар волны высотой 29 метров.

1997 год, Северное море. Датская компания DHI Water Environment обнародовала информацию, полученные за двенадцать лет радарных измерений на нефтяном месторождении Горм в Северном море. Зарегистрировано 466 волн, размер которых превышал каждые прогнозы.

2000 год, Северная Атлантика. В 600 милях от ирландского порта Корк английский круизный лайнер «Ориана» приобретает удар волны высотой 21 метр. Перед этим на лайнере был взят сигнал бедствия от яхты, пострадавшей из-за той же волны.

2001 год, Северная Атлантика. Шикарный туристический лайнер «Бремен» подвергся удару большой волны. На мостике было выбито одно из стекол, вода попала вовнутрь и стала причиной нарушению работы электроники.

Судно стало неуправляемым, двигатели заглохли, корабль развернулся бортом к волне и не имел возможности сопротивляться ударам.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№20, июнь 2004).

Блуждающая ВОЛНА- УБИЙЦА. Ужас океана


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: