Аномальные волны можно прогнозировать

Россия

• Морские волны

Старший научный сотрудник Сколтеха и Физического института имени П. Н. Лебедева Российской академии наук Андрей Пушкарев рассчитал теоретическую модель образования волн в ограниченном пространстве проливов и каналов с учетом наличия береговой линии. С ее помощью специалисты смогут более точно прогнозировать характер волнения, что играет важную роль в вопросах безопасности судоходства и прибрежной инфраструктуры. Материалы исследования изложены в статье, опубликованной в издании Ocean Dynamics.

Как отмечает автор работы, поведение морских волн в каналах и проливах, где присутствует нелинейность береговой линии, отличается от открытого моря и спрогнозировать характер волновой обстановки в подобных условиях сегодня не менее сложно, чем и сто лет назад. А между тем от этого зависит не только сохранность судна и имущества, но и жизни людей. Это делает изучение вопроса необходимым и актуальным. Береговая линия создает неоднородность в распределении энергии волн от нулевого значения у кромки берега до некоторого ее значения, отличного от нуля, на некотором расстоянии.

Итогом воздействия этих факторов и нелинейного взаимодействия самих волн является образование волн в направлении, перпендикулярном ветру. Теоретические расчеты, выполненные ученым для пролива типа Ла-Манша, показали, что новая модель выявляет отличия в структуре турбулентности, которая оказалась похожа на лазерное излучение. Явлению дали название нелинейного усиления океанских волн. Суть его состоит в том, что для формирующихся волн берега пролива ведут себя, как полуотражающие зеркала. И сила излучения в направлении, перпендикулярном к ветру, растет по мере увеличения коэффициента отражения. Традиционные методы прогнозирования этот эффект не учитывают.

Подобное явление наблюдается и в открытом море, где есть неоднородные ветра и есть условия для их поворота, схожего с отражением от берегов. Полученная модель позволяет понять в том числе и природу сейш - стоячих волн в частично замкнутых водоемах. Их появление представляет опасность для передвижения в пределах портов. Она применима и к прогнозированию образования волн-убийц - гигантских волн, появляющихся в отсутствие волнения и легко ломающих даже огромные суда.

Вера Максимова, 25.02.2021 17:38