Хвилі-вбивці

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Хвиля-вбивця насувається на судно. Приблизно 1940-і роки.

Хвилі-вбивці (Блукаючі хвилі, хвилі-монстри, біла хвиля, (англ. rogue wave — хвиля-розбійник) — гігантські поодинокі хвилі висотою 20-30 (а іноді і більше) метрів, що виникають в океані і володіють нехарактерною для морських хвиль поведінкою.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Справжні «хвилі-вбивці» являють небезпеку для суден і морських споруд. Конструкції судна, що зустрівся з такою хвилею, можуть не витримати величезного тиску води (до 980 кПА, 9,7 атм), і судно затоне за лічені хвилини.

Важлива обставина, яка дозволяє виділити феномен хвиль-вбивць в окрему наукову і практичну тему, і відокремити від інших явищ, пов'язаних з хвилями аномально великої амплітуди (наприклад, цунамі) — поява «хвиль-убивць» з нізвідки. На відміну від цунамі, що виникають в результаті підводних землетрусів або зсувів і набирають велику висоту лише на мілководді, поява «хвиль-убивць» не пов'язана з катастрофічними геофізичними подіями. Ці хвилі можуть з'являтися при малих вітрах і відносно слабкому хвилюванні, що призводить до ідеї про те, що саме явище "хвиль-убивць "пов'язано з особливостями динаміки самих морських хвиль і їх трансформації при розповсюдженні в океані.

Довгий час блукаючі хвилі вважалися вигадкою, бо вони не вкладалися в жодну математичну модель виникнення та поведінки морських хвиль (з точки зору класичної океанології, хвилі заввишки більше 20,7 метрів існувати в океанах Землі не можуть), а також не знаходилося достатньої кількості достовірних свідчень. Проте, останні дослідження в рамках проекту MaxWave («Максимальна хвиля»), який передбачав моніторинг поверхні світового океану за допомогою радарних супутників ERS-1 і ERS-2 Європейського космічного агентства (ESA), зафіксували за три тижні по всій земній кулі більше 10 одиночних гігантських хвиль, висота яких перевищувала 25 метрів. Ці дослідження змушують по-новому розглянути причини загибелі за минулі два десятиліття суден такого розміру, як контейнеровози і супертанкери, включивши в число можливих причин і хвилі-вбивці.

Новий проект отримав назву Wave Atlas (Атлас хвиль) і передбачає складання всесвітнього атласу спостереження хвиль-убивць і статистичну його обробку.

Причини виникнення[ред.ред. код]

Можливо, причиною виникнення гігантських хвиль одиночних є рух з деякою певною швидкістю фронту високого атмосферного тиску в напрямку зони низького тиску (розширення зони високого тиску), як це описується в роботі Шумілова В. Н.[1]. При такому «наступі» фронту високого тиску виникає явище, майже аналогічне нагону води на мілководну східну частину Балтійського моря, коли рівень води в Неві в Санкт-Петербурзі піднімається на кілька метрів.

Іншою можливою причиною називаються інтерференційні максимуми при накладенні хвиль різної спрямованості, що поширюються в водної товщі. Найвірогіднішими зонами утворення хвиль в цьому випадку називаються зони морських течій, бо в них хвилювання, викликані неоднорідністю течії і нерівностями дна, найбільш постійні і інтенсивні.

Ще однією причиною виникнення таких хвиль може бути різниця в енергетичних потенціалах різних шарів води, яка за певних обставин «розряджається», як в атмосфері під час грози або смерчу. Верхній шар води, насичуючись киснем накопичує позитивний електричний-потенціал, а глибинні шари, що містять в собі розчинений метан, низьковалентні оксиди заліза, марганцю і т. д., негативний, при певних умовах ця енергія може викликати збурення і рух великих мас води. Корабель, підводний човен, який-небудь предмет, удар блискавки, сплеск або ще щось, може просто замкнути контакти у схемі й запустити «хвильовий двигун» і він зможе працювати як «на всмоктування» з всмоктуючою воронкою, так і на виштовхування маси води на поверхню.

Цікаво, що такі хвилі можуть бути як гребенями, так і западинами, що підтверджується очевидцями. Подальше дослідження привертає ефекти нелінійності в вітрових хвилях, здатні приводити до утворення невеликих груп хвиль ( пакетів) або окремих хвиль (Солітонів), здатних проходити великі відстані без значної зміни своєї структури. Подібні пакети також неодноразово спостерігалися на практиці. Характерними особливостями таких груп хвиль, що підтверджують цю теорію, є те, що вони рухаються незалежно від іншого хвилювання і мають невелику ширину (менше 1 км), причому висоти різко спадають по краях.

Чисельне моделювання хвиль-убивць[ред.ред. код]

Чисельне моделювання хвилі-вбивці

Пряме моделювання хвиль-вбивць було зроблено в роботах В. Є. Захарова, В. І. Дьяченко, Р. В. Шамина.[2] Використовуючи особливий вид рівнянь, вдалося проводити обчислення з великою точністю і на великих часових інтервалах. В ході численних експериментів були отримані характерні профілі для хвиль-вбивць, добре узгоджуються з експериментальними даними.

У ході великої серії обчислювальних експериментів з моделювання динаміки поверхневих хвиль ідеальної рідини, що мають характерні для океану фізичні параметри були побудовані емпіричні функції частот виникнення хвиль-вбивць в залежності від крутизни (~ енергії) і дисперсії початкових даних.

Відомі випадки[ред.ред. код]

  • У квітні 1966 року в середній Атлантиці італійський трансатлантичний лайнер Michelangelo піддався удару білої хвилі, двох пасажирів змило в море, 50 поранено. Корабель отримав серйозні пошкодження носової частини і одного з бортів.

Хвилі-вбивці в мистецтві[ред.ред. код]

  • У фільмі «Посейдон» 2006 року, жертвою хвилі-вбивці став пасажирський лайнер «Посейдон», що йде в Атлантичному океані в новорічну ніч. Хвилею корабель перевернуло кілем вгору, і через кілька годин він затонув.
  • Фільм Рідлі Скотта «Білий Шквал» розповідає про загибель навчального судна від раптового шквалу з подальшим виникненням величезної хвилі.
  • «Ідеальний шторм» — пригодницька драма, заснована на реальних подіях, що сталися під час урагану «Грейс» на узбережжі Америки.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Інтернет-ресурси[ред.ред. код]