Высота самой большой волны

Топ-2. Индийский океан, 2004 год

Цунами 2004 года вошло в историю как самое смертоносное – жертвами гнева природы стало более 230 тысяч человек. Начало гигантской волне положило подводное землетрясение, имевшее магнитуду 9 баллов. Волны цунами, обрушившиеся на сушу, достигали высоты тридцать метров.

Радиолокационные спутники зафиксировали подводное цунами, чья высота после землетрясения составляла около 60 сантиметров. К сожалению, эти наблюдения не могли помочь предотвратить катастрофу, потому что на обработку данных уходило несколько часов.

Морские волны достигли побережья разных стран в различное время. Первый удар сразу после землетрясения обрушился на север острова Суматра. До Шри-Ланки и Индии цунами добралось только через полтора часа. Через два часа волны обрушились на берега Тайланда.

Волны цунами привели к человеческим жертвам в странах восточной Африки: Сомали, Кении, Танзании. Через шестнадцать часов волны достигли городка Струисбаа на побережье ЮАР. Чуть позже приливные волны высотой до метра были зафиксированы в районе японской научной станции в Антарктиде.

Часть энергии цунами вырвалась в Тихий океан, где приливные волны были зафиксированы на побережье Канады, Британской Колумбии, Мексики. В некоторых местах их высота достигала 2 с половиной метров, что превосходило волны, зафиксированные у побережья некоторых стран, расположенных ближе к эпицентру.

Больше всего от цунами пострадали:

  • Индонезия. Три волны обрушились на северную часть острова Суматры меньше, чем через полчаса после землетрясения. По свидетельствам выживших, волны высотой превосходили дома.
  • Андаманские и Никобарские острова (Индия), где погибло более 4 тысяч человек.
  • Шри-Ланка. Волны достигали высоты 12 метров. Жертвой цунами стал пассажирский поезд «Королева морского побережья». Его гибель стала крупнейшей железнодорожной катастрофой новейшей истории и унесла более 1 700 жизней.
  • Таиланд. Волны, высота которых уступала только обрушившимся на Суматру, разрушили юго-западное побережье страны. На месте трагедии было много туристов из других стран. Погибло более трех тысяч человек и еще пять тысяч пропали без вести.

Топ-3. Япония, 2011 год

В марте 2011 года в океане к востоку от острова Хонсю прошло подводное землетрясение. Оно спровоцировало волну цунами, опустошившую побережье Хонсю и других островов архипелага. Волны дошли до противоположного берега Тихого океана. В прибрежных районах южноамериканских стран объявили эвакуацию, но волны не представляли большой угрозы.

Волны достигли островов Курильской гряды. Из прибрежных районов островов МЧС эвакуировало несколько тысяч граждан России. Около села Малокурильское зафиксированы волны высотой до трех метров.

Первые волны цунами обрушились на Японский архипелаг в течение получаса после завершения землетрясения. Наибольшая высота была засвидетельствована около города Мияко (север Хонсю) – 40 метров. Самые тяжелые удары побережье приняло в течение часа после землетрясения.

Цунами нанесло ущерб трем японским префектурам на Хонсю. Также катаклизм спровоцировал аварию на АЭС. Город Рикудзентаката фактически был смыт в океан – почти все здания ушли под воду. Трагедия 2011 года унесла жизни более, чем 15 тысяч жителей Японского архипелага.

Вероятно, малолюдность штата Аляски стала причиной, почему самая большая волна в мире не привела к массовым человеческим жертвам. В наши дни усовершенствована система наблюдения за землетрясениями и цунами, что позволяет уменьшить число жертв во время катастроф. Но жители прибрежных районов по-прежнему находятся в опасности из-за непредсказуемого поведения океана.

Волны-убийцы

Фотография большой волны, надвигающейся на торговое судно в Бискайском заливе. Приблизительно 1940-е годы

Волны-убийцы (блужда́ющие во́лны, волны-монстры, белая волна, англ. rogue wave — волна-разбойник, freak wave — чокнутая волна; фр. onde scélérate — волна-злодейка, galéjade — дурная шутка, розыгрыш) — гигантские одиночные волны, возникающие в океане, высотой 20—30 метров (а иногда и больше), обладающие нехарактерным для морских волн поведением. «Волны-убийцы» представляют самую непосредственную опасность для судов и морских сооружений: корпус судна, встретившегося с такой волной, может не выдержать громадного давления обрушившейся на него воды (до 1000 кПа или 10 атм), и судно затонет за считанные минуты.

Важное обстоятельство, которое позволяет выделить феномен волн-убийц в отдельную научную и практическую тему и отделить от других явлений, связанных с волнами аномально большой амплитуды (например, цунами), — внезапность их появления. Хотя единой причины для волн-убийц, по-видимому, нет, но нелинейная динамика поверхностных волн на воде является одной из характерных причин формирования волн-убийц в океане.

Долгое время блуждающие волны считались вымыслом, так как они не укладывались ни в одну существовавшую на то время математическую модель возникновения и поведения морских волн, а также не находилось достаточного количества достоверных свидетельств. Однако 1 января 1995 года на нефтяной платформе «Дропнер» в Северном море у побережья Норвегии была впервые приборно зафиксирована волна высотой в 25,6 метра, названная волной Дропнера. Дальнейшие исследования в рамках проекта MaxWave («Максимальная волна»), который предусматривал мониторинг поверхности мирового океана с помощью радарных спутников ERS-1 и ERS-2 Европейского космического агентства (ESA), зафиксировали за три недели по всему земному шару более 10 одиночных гигантских волн, высота которых превышала 25 метров. Эти исследования заставляют по-новому рассмотреть причины гибели за прошлые два десятилетия судов такого размера, как контейнеровозы и супертанкеры, включив в число возможных причин и волны-убийцы.

Новый проект получил название Wave Atlas (Атлас волн) и предусматривает составление всемирного атласа наблюдавшихся волн-убийц и статистическую его обработку.

Причины возникновения

Существует несколько гипотез о причинах возникновения экстремальных волн. Многие из них лишены здравого смысла. Наиболее простые объяснения построены на анализе простой суперпозиции волн разной длины. Оценки, однако, показывают, что вероятность возникновения экстремальных волн в такой схеме оказывается слишком мала. Другая заслуживающая внимания гипотеза предполагает возможность фокусировки волновой энергии в некоторых структурах поверхностных течений. Эти структуры, однако, слишком специфичны для того, чтобы механизм фокусировки энергии мог объяснить систематическое возникновение экстремальных волн.

Интересно, что такие волны могут быть как гребнями, так и впадинами, что подтверждается очевидцами. Дальнейшее исследование привлекает эффекты нелинейности в ветровых волнах, способные приводить к образованию небольших групп волн (пакетов) или отдельных волн (солитонов), способных проходить большие расстояния без значительного изменения своей структуры. Подобные пакеты также неоднократно наблюдались на практике. Характерными особенностями таких групп волн, подтверждающими данную теорию, является то, что они движутся независимо от прочего волнения и имеют небольшую ширину (менее 1 км), причём высоты резко спадают по краям.

Примечания

  1. Р.В. Шамин. Математические вопросы волн-убийц. М.:Ленанд/URSS, 2016
  2. Frederic-Moreau. The Glorious Three, translated by M. Olagnon and G. A. Chase / Rogue Waves. 2004, Brest, France.
  3. A. I. Dyachenko, V. E. Zakharov. On the Formation of Freak Waves on the Surface of Deep Water. // Pis’ma v ZhETF. — 2008. — Т. 88, № 5. — С. 356—359.
  4. Р. В. Шамин. О существовании гладких решений уравнений Дьяченко, описывающих неустановившиеся течения идеальной жидкости со свободной поверхностью. // Доклады Российской академии наук. — 2006. — Т. 406, № 5. — С. 112—113.
  5. В. Е. Захаров, Р. В. Шамин. О вероятности возникновения волн-убийц. // Pis’ma v ZhETF. — 2010. — Т. 91, № 2. — С. 68—71.
  6. 1 2 A. Chabchoub, N. Hoffmann, M. Onorato, and N. Akhmediev. Super Rogue Waves: Observation of a Higher-Order Breather in Water Waves (англ.) // Phys. Rev. X. — 2012. — Vol. 2. — P. 011015. — DOI:10.1103/PhysRevX.2.011015.
  7. B. Kibler, J. Fatome, C. Finot, G. Millot, F. Dias, G. Genty, N. Akhmediev & J. M. Dudley. The Peregrine soliton in nonlinear fibre optics (англ.) // Nature Physics. — 2010. — Vol. 6. — P. 790—795. — DOI:10.1038/nphys1740.
  8. A. Chabchoub, N. Hoffmann, and N. Akhmediev. Rogue Wave Observation in a Water Wave Tank (англ.) // Phys. Rev. Lett.. — 2011. — Vol. 106. — P. 204502. — DOI:10.1103/PhysRevLett.106.204502.
  9. Откуда берутся волны-убийцы? (рус.), Комсомольская правда (23 сентября 2004). Дата обращения 6 сентября 2017.
  10. Michelangelo accident. www.michelangelo-raffaello.com. Дата обращения 6 сентября 2017.
  11. QE2 — History — Hurricane Luis. www.qe2.org.uk. Дата обращения 6 сентября 2017.
  12. Елизавета Герсон. Последняя катастрофа морского флота СССР: 25 лет назад потерпел крушение траулер «Картли» (англ.). НТВ. Дата обращения 6 сентября 2017.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *