Что такое волна-убийца и как она образуется?

Первые подвижки в математическом описании явления волн-убийц были сделаны Джоном Скоттом Расселом - британским учёным и кораблестроителем. Наблюдая в 1834 году в канале Юнион близ Эдинбурга за поведением волн, Скотт подметил природное явление, названное им впоследствии солитоном - структурно-устойчивой уединённой волной в нелинейной среде, отличающейся своим поведением от обычных волн.

 

Как образуются волны-убийцы?

В отличие от уже привычных нам волн, солитоны ведут себя подобно материальным частицам: взаимодействуя с другими возмущениями либо друг с другом, они не разрушаются с передачей накопленной энергии в окружающее пространство, а продолжают движение, сохраняя собственную структуру неизменной. Более современные математические исследования показали, что солитоны являются частным решением известного в квантовой механике уравнение Шрёдингера, с поправкой на нелинейные условия. Отметим, что полной теории образования волн-убийц, обладающей надёжной предсказательной силой, на данный момент нет.

Более простым и понятным языком: представим, что в некоторых местах в океане продолжительное время могут образовываться небольшие волны - например, из-за взаимодействия практически постоянного дующего ветра с водной поверхностью. Так вот, при определённых специфических обстоятельствах одна из таких волн может начать "пожирать" своих соседок, практически уничтожая их и накапливая в себе их энергию.

При этом высота подобной волны будет минимум вдвое-втрое превышать высоту волн-"прородительниц", а её задний и передний фронты - оставаться предельно крутыми. Важно подчеркнуть, что получающаяся волна-убийца характеризуется не только высоким и острым горбом, но и соответствующими острыми и глубокими водными впадинами, его обрамляющими. Попадающее на подобную волну небольшое судно обычно опрокидывается, а большое и длинное (супертанкерсуперконтейнеровоз) - переламывается под собственным весом, лишённое опоры на воду.


Где и сколько рождается волн-убийц


Обязательным условием для появления волны-убийцы является нелинейная среда, в которой постоянного, на регулярной основе генерируются пусть и сравнительно небольшие, но часто следующие друг за другом "обычные" волны - это будущая "пища" волны-убийцы. Помимо продолжительных штормов и мощных циклонов этим критериям на Земле лучше всего соответствует южная оконечность Африки - мыс Игольчатый и мыс Доброй Надежды. Здесь имеется мощное и протяжённое океаническое поверхностное течение, взаимодействующее с постоянными ветрами: слияние в одной точке течения, ветра и волн с разных направлений с высокой вероятностью приводит к формированию волн-убийц, которые могут путешествовать на значительные расстояния.

Первоначальный космический мониторинг (2004 год) в рамках проекта MaxWave спутниками Европейского космического агентства всего за три недели засёк более дюжины гигантских одиночных волн свыше 25 метров высотой лишь в одном районе Южной Атлантики. Продолжающиеся же работы по каталогизации и сбору статистики в рамках проекта Wave Atlas позволяют предположить, что в любой момент времени на всей водной поверхности нашей планеты одновременно сосуществует не менее десятка разных волн-убийц.

Эти волны являются самыми опасными и разрушительными, о которых известно ещё со времен Древней Греции. Ученые только в 1995 году сами смогли увидеть и зафиксировать такую волну на нефтяной платформе. Высота этой волны оказалось в 2-3 раза больше окружающих. Это первое официальное подтверждение существования таких волн.

Сейчас в мире существует несколько проектов, которые изучают подобное явление. Цель этих исследований - выработать новые нормы судостроения, чтобы при встрече с такой волной плавучее средство могло выдержать подобный удар.

Оцените статью
(2 голосов)