Основано на https://www.newsru.co.il/science_hitech/13aug2025/rogue_waves.html
и
https://tsn.ua/ru/nauka_it/uchenye-raskryli-taynu-ispolinskih-voln-ubiyts-otkuda-oni-berutsya-2890274.html
Волны-убийцы — гигантские одиночные волны, внезапно возникающие в открытом океане, — десятилетиями будоражили воображение моряков и учёных. Эти монстры, достигающие высоты 20 метров и более, часто вдвое превышают окружающие волны и исчезают менее чем за минуту. Ранее считавшиеся мифом, они теперь подтверждены наблюдениями по всему миру. Их мощь угрожает судам и морским платформам. Но как они возникают? Учёные из Хайфского Техниона совместно с международной командой раскрыли эту загадку, проанализировав 18 лет данных с нефтяной платформы Экофиск в Северном море. Их исследование показывает, что волны-убийцы — не случайные аномалии, а результат естественных процессов, подчиняющихся законам физики.
Исследователи изучили около 27 500 получасовых записей морских состояний, собранных с 2003 по 2020 год на платформе Экофиск в центральной части Северного моря. Эти данные, фиксируемые каждые 30 минут с помощью высокоточных лазеров, показывают, как поверхность моря отклоняется от среднего уровня. Среди них — крупные штормы, такие как событие с волной Андреа в 2007 году. Этот массив данных стал самым масштабным для изучения волн-убийц, позволив учёным заглянуть в их природу.
Обычно волны формируются под действием ветра, дующего над поверхностью моря, подобно ряби на кофе от вашего дыхания. Но волны-убийцы — это нечто большее. Учёные обнаружили, что они возникают благодаря конструктивной интерференции — процессу, при котором несколько волн накладываются друг на друга, усиливая эффект. Представьте, что волны — это ноты, сыгранные одновременно: если они звучат в унисон, звук становится громче. Так и здесь: когда гребни множества волн совпадают в одной точке пространства и времени, они складываются, создавая гигантскую волну.
Ниже есть продолжение.
Этот процесс усиливается асимметрией морских волн: их гребни круче и острее, чем впадины. Когда множество волн выстраиваются так, что их гребни совпадают, возникает волна-убийца, возвышающаяся над окружающим морем. Это как момент, когда оркестр достигает кульминации — мощной, но краткой.
Но для такого совпадения нужны редкие условия. Волны в океане приходят с разных направлений, имеют разную высоту, длину и скорость. Чтобы возникла волна-убийца, множество волн должны двигаться почти синхронно, выстроив свои гребни в одну линию в нужный момент. Учёные сравнивают это с броском триллиона игральных кубиков, где почти все должны показать одно число. В океане, где «кубиков» «триллион», такие совпадения редки, но возможны.
Волны-убийцы подчиняются квази-детерминированному шаблону, описанному океанографом Паоло Боккотти. Это значит, что их появление не полностью случайно, а следует узнаваемому сценарию с элементами случайности. Каждая такая волна несёт «отпечаток» — группу волн, движущихся вместе. Эти группы можно сравнить с караваном: волны в группе поднимаются, достигают пика и угасают, создавая мощный всплеск через конструктивную интерференцию. Отслеживание таких групп — ключ к пониманию, как рождается волна-убийца.
Представьте, что вы смотрите на море как на огромный танцпол, где волны — это танцоры. Обычно они движутся хаотично, каждый в своём ритме. Но иногда несколько танцоров случайно синхронизируются, создавая мощное движение, которое выделяется на общем фоне. Так группа волн формирует гигантскую волну, которая быстро исчезает, как танец, завершившийся кульминацией. Анализируя данные с Экофиска, учёные научились распознавать эти «танцевальные группы», выявляя, как и почему они складываются в волну-убийцу.
Пример: 24 ноября 2023 года шторм в Северном море породил волну высотой 17 метров. Камера на платформе Экофиск запечатлела её, а анализ с использованием искусственного интеллекта показал, что волна возникла из наложения множества меньших волн, чьи гребни идеально совпали. Это событие подтвердило теорию квази-детерминизма: волна-убийца — не случайность, а результат синхронизации.
В идеальном мире волны-убийцы могли бы достигать бесконечной высоты, если бы все волны совпадали идеально. Но в реальном океане их рост ограничен. Когда волна становится слишком высокой и накапливает слишком много энергии, её гребень не выдерживает и обрушивается, превращаясь в пену — так называемый «белый гребень». Это природный механизм, который не даёт волнам расти неограниченно.
Понимание природы волн-убийц — не просто научное любопытство. Эти знания помогают инженерам проектировать более безопасные корабли и морские платформы, способные выдерживать такие экстремальные события. Кроме того, они позволяют лучше прогнозировать риски, делая судоходство безопаснее. Например, зная, как волны синхронизируются, можно улучшить системы раннего предупреждения о штормах.
Волны-убийцы перестали быть морской легендой. Благодаря 18-летнему исследованию учёные доказали, что эти гиганты рождаются из обычных волн, которые в редкий момент синхронизируются, создавая мощный всплеск. Это открытие, сделанное с участием израильских учёных, не только раскрывает тайну океана, но и прокладывает путь к более безопасному мореплаванию.
No comments:
Post a Comment