Моряков сотни лет высмеивали за рассказы о "монстрах" в океане: они действительно существуют

Сотни лет моряки сообщали о чудовищных, гигантских волнах высотой в десятки метров, которые, казалось бы, появлялись из ниоткуда. В сотнях километров от берега или при наличии других свидетелей они целиком поглощали корабли, и лишь изредка оставляли нескольких выживших, чтобы рассказать об этом, пишет IFLScience.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Гигантске волны-убийцы в океане

К 19 веку было хорошо известно, что волны физически не могут превышать 9 метров в высоту, а потому считалось, что наблюдения гигантских волн-убийц было либо преувеличенным, либо плодом воображения.

Однако в 1995 году ученые обнаружили, что моряки оказались правы. Огромная волна высотой 24 метра обрушилась на нефтяную платформу "Драупнер" в норвежском секторе Северного моря – она превзошла все ожидания исследователей. По словам доцента Школы гражданского и экологического строительства Технологического института Джорджии и ведущего автора нового исследования Франческо Феделе, это наблюдение подтвердило то, что моряки описывали веками.

Но простого наблюдения гигантских волн было недостаточно, ученым необходимо было объяснить их существование.

Как образуются гигантские волны-убийцы?

Ученые обнаружили, что существующие модели формирования и взаимодействия волн не удовлетворяли требованиям. Исследования также показали, что такие концепции, как нелинейная фокусировка и модуляционная неустойчивость – в основном были точными, когда волны ограничены каналами, как в лабораторных экспериментах, где энергия может течь только в одном направлении.

Но в открытом океане энергия может распространяться в нескольких направлениях. Поэтому Феделе с командой использовали другой подход: вместо того, чтобы начинать с математики, они проанализировали записи волн за 18 лет – в общей сложности 27 500 записей, охватывающих 18 лет.

Результаты контрастировали с наиболее распространенным объяснением волн-убийц – модуляционной неустойчивостью, когда небольшое отклонение волны усиливается нелинейными эффектами. Вместо этого ученые обнаружили комбинацию двух факторов:

• линейной фокусировки, когда волны, движущиеся с разной скоростью и в разных направлениях, случайно выравниваются и объединяются в одну более высокую волну;
• связанные нелинейности второго порядка – естественные эффекты, искажающие форму волны, увеличивая ее высоту до 20%.

Все это накладывается на нелинейное поведение самого океана – в результате возникает огромная и разрушительная волна-убийца. По словам Феделе, волны-убийцы следуют естественным законам океана, а не являются исключениями из них. Это самое убедительное, реальное доказательство на сегодняшний день – они экстремальны, но объяснимы.

Обновление моделей прогнозирования состояния океана с учетом этого объяснения невероятно важно для обеспечения безопасности судоходства, прибрежных сооружений и нефтяных платформ. Они должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать такие экстремальные явления.