Моряків сотні років висміювали за розповіді про "монстрів" в океані: вони дійсно існують

Сотні років моряки повідомляли про жахливі, гігантські хвилі висотою в десятки метрів, які, здавалося б, з'являлися з нізвідки. У сотнях кілометрів від берега або за наявності інших свідків вони цілком поглинали кораблі, і лише зрідка залишали кількох тих, хто вижив, щоб розповісти про це, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Гігантські хвилі-вбивці в океані

До 19 століття було добре відомо, що хвилі фізично не можуть перевищувати 9 метрів заввишки, а тому вважалося, що спостереження гігантських хвиль-вбивць було або перебільшеним, або плодом уяви.

Однак 1995 року вчені виявили, що моряки мали рацію. Величезна хвиля заввишки 24 метри обрушилася на нафтову платформу "Драупнер" у норвезькому секторі Північного моря — вона перевершила всі очікування дослідників. За словами доцента Школи цивільного та екологічного будівництва Технологічного інституту Джорджії та провідного автора нового дослідження Франческо Феделе, це спостереження підтвердило те, що моряки описували століттями.

Але простого спостереження гігантських хвиль було недостатньо, вченим необхідно було пояснити їхнє існування.

Як утворюються гігантські хвилі-вбивці?

Вчені виявили, що наявні моделі формування та взаємодії хвиль не задовольняли вимогам. Дослідження також засвідчили, що такі концепції, як нелінійне фокусування та модуляційна нестійкість — здебільшого були точними, коли хвилі обмежені каналами, як у лабораторних експериментах, де енергія може текти лише в одному напрямку.

Але у відкритому океані енергія може поширюватися в декількох напрямках. Тому Феделе з командою використовували інший підхід: замість того, щоб починати з математики, вони проаналізували записи хвиль за 18 років — загалом 27 500 записів, що охоплюють 18 років.

Результати контрастували з найпоширенішим поясненням хвиль-убивць — модуляційною нестійкістю, коли невелике відхилення хвилі посилюється нелінійними ефектами. Натомість учені виявили комбінацію двох чинників:

• лінійного фокусування, коли хвилі, що рухаються з різною швидкістю і в різних напрямках, випадково вирівнюються й об'єднуються в одну вищу хвилю;
• пов'язані нелінійності другого порядку — природні ефекти, що спотворюють форму хвилі, збільшуючи її висоту до 20%.

Усе це накладається на нелінійну поведінку самого океану — в результаті виникає величезна і руйнівна хвиля-вбивця. За словами Феделе, хвилі-вбивці слідують природним законам океану, а не є винятками з них. Це найпереконливіший, найреальніший доказ на сьогодні — вони екстремальні, але зрозумілі.

Оновлення моделей прогнозування стану океану з урахуванням цього пояснення є неймовірно важливим для забезпечення безпеки судноплавства, прибережних споруд і нафтових платформ. Вони мають бути спроєктовані так, щоб витримувати такі екстремальні явища.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що розгадано секрет найжорстокіших хвиль-убивць на Землі.

Раніше Фокус писав про те, що названо найбільшу "хвилю-вбивцю" за всю історію.