https://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=f497081f-638c-4968-9d58-d66679012ea1&print=1
© 2021 Российская академия наук

Реалистичная картина морских волн-убийц

05.04.2021



Ученые Института прикладной физики РАН впервые представили реалистичную картину морских «волн-убийц» (неожиданно высоких волн, возникающих без видимых причин). Основанием выполнения данной работы послужил накопленный ими банк данных численного моделирования нелинейной эволюции двумерной поверхности воды с высоким разрешением в пространстве и времени для условий глубокого моря, разных реалистичных профилей спектра волн и разной интенсивности волн. Исследователями был определен характерный портрет морских «волн-убийц». В расчетных данных фокус был сделан на аномально высокие волны, превышающие среднюю высоту как минимум вдвое (рис.1).

Абсолютное большинство таких «волн-убийц» представлены высоким гребнем и ложбиной меньшей глубины. Обнаружен новый тип асимметрии аномально высоких волн, возникающих на фоне очень интенсивного волнения, которая заключается в расположении более глубокой ложбины преимущественно позади гребня (рис.2). Доля «волн-убийц» с такой асимметрией среди общего числа составляет до ¾ в условиях относительно большого разброса волн по направлениям движения. Описанная асимметрия наблюдается в некоторых опубликованных натурных данных, но не обсуждалась в литературе. Экстремальные волны преобладающей формы оказались зеркальны так называемой «волне Лавренова» с глубокой ложбиной впереди гребня, которая считается характерной для условий сильного встречного течения (в частности, для условий течений в районе мыса Игольного). Показано, что события «волн-убийц» могут продолжаться аномально долго (до десяти минут), за это время экстремальные волны пробегают несколько километров. Они соответствуют возникновению групп, в которых коллективная динамика волн заметно отличается от обычного поведения свободных волн, и вероятность возникновения высоких волн возрастает.

Исследователями продолжен начатый в 2005 году сбор и анализ сведений о наблюдениях «волн-убийц» по публикациям в средствах массовой информации, позволяющий взглянуть на проблему аномально высоких волн более широко. Подготовлен новый каталог наблюдений «волн-убийц» в интервале 2011‒2018 г.г. с описанием и анализом событий: их географической привязки, условий возникновения и даже с оценкой степени ущерба от этих событий (рис. 3). Отмечается значительная доля «волн-убийц» в прибрежных районах и на берегу. В практическом плане «волны-убийцы» в прибрежных акваториях могут быть даже более значимыми, чем в открытом океане.

 

Рис. 1 (jpg, 509 Kб)

Рис. 1

Рис. 2 (jpg, 183 Kб)

Рис. 2

Рис. 3 (jpg, 434 Kб)

Рис. 3

Исследования поддержаны грантами Российского научного фонда и Российского фонда фундаментальных исследований.

 

Результаты исследований опубликованы в ряде статей: