В Океане встречаются одинокие огромные волны, их называют по разному :бродячие волны, волны-убийцы, волны-монстры, столетние волны… Бродячие волны в высоту минимум в 2 раза больше обычной волны, возникающей по время шторма. Такие волны запросто способны перевернуть большой лайнер.
Первые упоминания о таких волнах появились в эпоху Великих географических открытий. В это время множество кораблей, которые отправлялись в плавание, так и не возвращались. Бывалые юнги частенько рассказывали истории об огромных волнах, взявшихся из неоткуда. Считалось, что эти истории сказки, однако в современности океанологические исследования , а также возможность наблюдения со спутника, доказывают их существование.
Очевидцы, пережившие буйство стихии, рассказывают, что такие волны часто появляются при благоприятных погодных условиях, которые не предвещают опасности.
В 1995 году на норвежской газодобывающей платформе волна-убийца первый раз была зафиксирована официально. Она получила имя — «волна Дропнера». Высота волны составила 26 метров. Больших повреждений платформе она не нанесла.
От цунами бродячие волны отличает то, что они встречаются вдали от берега. Обычная высота волны во время океанских штормов составляет от 7 до 15 метров. Бродячие волны достигают 30 метров и более в высоту (Высота 10 этажного дома), к тому же они не рождаются в шторм. Бродячая волна выглядит, как огромная, практически вертикальная стена воды.
Бродячие волны были зафиксированы и на озерах. На озере Супериор наблюдался феномен, его назвали «Три сестры». На поверхности водной глади возникают три огромных, следующих подряд волны. Таким образом в 1975 году военный корабль «Эдмунд Фицжеральд» утонул при столкновения с «сестрами».
История изучения одиноких волн — убийц
Гигантскую 35-метровую волну в 1840 году во время экспедиции наблюдал французский мореплаватель Дюмон д’Юрвиль. Об этом он подробно изложил на заседании Французского географического общества. В то время ему никто не поверил. В следующие 150 лет при быстром прогрессе активно развивалось судоходства. Появлялось множество новых свидетелей существования гигантских волн -убийц. Свидетели утверждали, что появлялась единственная волна просто из ниоткуда, после чего бесследно пропадала, часто ее даже не успевали зафиксировать.
Во время второй мировой войны , в декабре 1942 года лайнер «Queen Mary», который переоборудовали в войсковой транспортировщик, направлялся в Англию. На борту было 15 тысяч человек. Неожиданно на лайнер обрушилась 23-метровая волна. Самая высокая точка «Queen Mary» составляла 7 метров. Судно накренилось на 5 градусов от поверхности воды. Удар волны пришелся на борт, корабль чудом не перевернулся, сумел вновь выровняться.
В 1944 году в Индийском океане британский крейсер «Бирмингем» провалился в глубокую яму, образовавшуюся из-за набравшей силу гигантской волны. Затем на носовую часть обрушивается огромная волна. Записи командира корабля свидетельствуют, что палуба, находящаяся на высоте 18 метров от уровня моря, была залита водой по колено.
В 1966 году лайнер «Микеланджело» шел через Атлантический океан в Нью-Йорк. Габариты корабля составили 275 метров, он был оборудован стабилизаторами качки. Однако во время путешествия по океану произошло кораблекрушение. «Микеланджело» все же смог добраться до порта Нью-Йорка. Но 2 пассажира и 1 член экипажа погибли, 12 были ранены. Носовая часть корабля значительно покорежилась. По сообщению команды на них обрушилась единственная волна, высота которой достигла более 25 метров. Вода разрушила мостик и каюты первого класса.
В 1980 году Старший помощник капитана Филипп Лежур смог сфотографировать такую волну- убийцу во время ее обрушения на нефтяной танкер Esso Langbedoc. Танкер проходил восточнее побережья ЮАР. На море был небольшой шторм, волны достигали примерного размера 4,5 метров. Когда волна намного превышающая остальные появилась из неоткуда, Филипп Лежур стоял на мостике. Когда волна стала опускаться на палубу, старпом успел сфотографировать ее. Фотография стала первым подтверждением существования гигантских волн, способных накрыть танкер. Так как на высоте 25 метров от уровня воды находилась верхушка мачты, то высота волны в сравнении определена 30,5 метров. Когда появилась огромная волна, то она обрушилась все судно, под водой скрылись даже мачты, однако танкеру сумел удержаться на плаву.
Когда у исследователей появилось доказательство , то они пересмотрели свои взгляды относительно гигантских волн. Пришлось признать факт существования бродячих волн, даже ввиду отсутствия возможности математического моделирования процесса возникновения таких волн.
В то время да и сейчас скептиков остается много, однако статистика говорит, что с 1968-1994 годы волны одиночки затопили 200 судов, из которых 22 огромных супертанкера, погибло в этих катастрофах более 600 человек.
В результате исследования и наблюдения этого явления удалось выяснить, что бродячая волна и цунами не имеют ничего общего. Цунами образуются в результате сейсмической активности, а набирают максимальную высоту лишь рядом с берегом.
До 2005 года множество кораблей тонуло при очень загадочных обстоятельствах. Гигантские волны высотой с 15 этажный дом сносили и разбивали судна. Мастерство рулевых также не могло помочь в этих ситуациях. Если и удавалось взобраться на гребень волны, то корабль падал вниз килем вверх. Все это заканчивалось очень печально.
Механика волны
При любом воздействии силы частицы воды легко выходят из равновесия и совершают колебательные движения. Появление волн часто вызывает воздействие Луны, Солнца, ветер, колебания атмосферного давления, а также подводные землетрясения или деформации дна.
Еще в начале 19 века европейские ученые смогли смоделировать и описать природу образования волн на водной поверхности. Было выяснено, когда сила ветра соответствует и превышает отметку 2 балла, то поток воздуха передает энергию морской поверхности, что является достаточным для образования волн.
В этом случае высота волны зависит от скорости ветра, а также от продолжительности воздействия, еще следует учитывать глубину и площадь открытой воды.
Интересен тот факт, что разные волны характерны для разных океанов. К примеру, самые большие волны зафиксированы со стороны западных ветров Индийского океана (11,5 м) , а также на востоке Тихого океана (7,5 м).
Усиление или ослабление волн может быть вызвано взаимодействием волн. Так к примеру, две когерентные волны вызывают волну, высота которой составляет сумму высот отдельных волн. Такое явление названо интерференцией.
Ученые связываю появление высоких волн с явлением интерференции. Такое можно встретить на «стыке» Атлантического и Индийского океанов, а именно у мыса Доброй Надежды, у мыса Игольный. В этих местах встретившиеся волны громоздятся друг на друга. Так получаются громадные валы. Океанологи дали названия таким волнам — уединенные или эпизодические волны. Моряки же такие волны называют кейпроллерные. К тому же при встрече на пути у двух интерферирующих волн отмели, рифа, острова или берега, рождается новая волна, которая превосходит по высоте предыдущие.
Одинокие убийцы
Для скорейшей разгадки возникновения одиноких волн физики и математики стали изучать механизмы возникновения различных видов волн. Ученые назвали уединенные волны солитонами (от solitary wave — уединенная волна).Их главной особенностью следует считать то, что эти волны не меняют формы в ходе распространения, что интересно даже при взаимодействии с такими же волнами. Они распространяются на большие расстояния и не теряют свою энергию.
Как известно, воды океана неоднородны. В своем строении они имеют слои разной плотности. К тому же в каждом слое возникают внутренние волны, которые достигают в высоту 100 и более метров. Ученые уверены, в существовании солитонов также во внутренних слоях океана.
Еще одним фактором возникновения гигантских волн в океане это атмосферные воздействия, а именно циклоны и антициклоны, которые в областях низкого и высокого давления приводят к повышению или понижению поверхности океана. Это называется закон обратного барометра.
При понижение атмосферного давления на 1 мм ртутного столба, происходит повышение уровня океана в этом месте на 13 мм. Во время тайфунов давление падает на десятки миллиметров, а на поверхности океана возникает возвышенность в метры, которая при распространении порождает гигантскую волну. При перепадах давления часто возникают резонансы, они могут также быть причиной зарождения огромных волн в океане.
Перед учеными стоит вполне конкретная задача, не только изучить волновой механизм, а еще и выявить закономерности и время возникновения. Прежде всего для избежание гибели судов и людей.
В 2000 году стартовал проект по исследованию волн-убийц MaxWave («Максимальная волна»). Два спутника стали вести наблюдение за океаном. В первые недели спутники зафиксировали около 10 волн-убийц, их высота составляла около 30 метров. К тому же стало известно, что бродячие волны появляются в океане раз в два дня.
В связи с этими обстоятельствами, неизбежно будут корректироваться проекты строительства морских лайнеров и других кораблей. Очень важно предотвращать аварии танкеров, по причине возможности экологической катастрофы. Изучение природы гигантских волн продолжается.