Волны океана во время шторма

Самые большие волны в океане

Морская стихия таит множество опасностей. Каждый, кто собирается отправляться покорять океаны, должен знать, что не только шторм представляет серьезную угрозу, но и землетрясения, способные породить очень большие волны. Самые крупные из них даже стало принято называть волнами-убийцами. Ученым до сих пор неизвестно, как именно рождаются такие «монстры».

Самые большие волны морей и океанов

Самые большие волны рождаются в открытом океане. Существует немало видео, которые наглядно демонстрируют их разрушительную мощь. Каждая такая достигает от 3-5 до нескольких десятков метров в высоту. Обычно их принято называть цунами.

Цунами порождаются подводными землетрясениями, которые приводят к мгновенному смещению морского дна. Самые мощные возникают при землетрясении, имеющем магнитуду свыше 7. З, а всю историю наблюдений за большими волнами уже появился список из 10 обладающих максимальной высотой.

1. Цунами Юго-Восточной Азии, произошедшее в 2004 году, было вызвано мощным землетрясением (свыше 9 баллов). Именно юго-восточное цунами считается наиболее разрушительным за всю историю. Его высоту так и не удалось определить.
2. Океан и земля сумели породить не менее смертоносные волны, застигшие побережье Аляски. Землетрясение, произошедшее в 1964 году, привело к тому, что максимальная высота волн достигла 67 м.
3. До этого Аляска сталкивалась с еще одним землетрясением и мощной волной, которая изначально достигла высоты более 500 м и набрала скорость 160 км/ч. Волна прошла по океану и достигла бухты Литуйя, подхватывая буи и суда.
4. Остров Идзу (Япония) в 2005 году столкнулся с мощным цунами, вызванным землетрясением, магнитуда которого достигла 6,8. Минимальная высота — 30 м, а максимальная была установлена на отметке 50 м.
5. В 1952 году город Северо-Курильск «принял» настолько разрушительное цунами, что тотчас был уничтожен. Волны 18 м высотой родились в Тихом океане и пронеслись на 130 км.
6. Андреяновские острова близ Аляски столкнулись более полувека назад с двумя цунами, одно из которых имело высоту более 8 м. Вторая волна — 15 м. Ударив по населенному пункту, они привели к гибели свыше 300 человек.
7. Папуа — Новая Гвинея тоже сталкивалась с чудовищными разрушениями, вызванными морской стихией. Результатом землетрясения 1998 года стало появление цунами, разрушившего несколько городов на побережье страны. Катастрофа унесла жизни более 2000 человек.
8. Во время землетрясения, затронувшего чилийский город Консепсьон, родилась волна высотой 3 м. Пройдя 115 км по океану, она достигла побережья и нанесла существенные разрушения.
9. На Соломоновых островах тоже «побывали» трехметровые волны. Цунами трехметровой высоты атаковали несколько населенных пунктов и унесли жизни 52 человек.
10. Рядом с префектурой Коти (Япония) на расстоянии 110 км из-за землетрясений возник целый ряд волн, каждая из которых не превышала 1 м, однако даже такая маленькая высота при учете большого количества стала причиной массовых разрушений и гибели десятков людей.

Отметим, что цунами Юго-Восточной Азии смогло достигнуть берегов четырех стран:

Очевидно, что самые высокие цунами рождаются именно благодаря землетрясениям. Они могут принести разрушения как объектам, находящимся в океане, так и инфраструктуре береговых линий. Однако на Земле есть и такие волны, которые рождаются благодаря особенностям поведения самого моря.

Топ-5 самых больших волн в океане

1. Назаре. Маленькая португальская деревня, ставшая местом притяжения мастеров серфинга.
2. Таити. На местном побережье возникает знаменитая Чопу.
3. Шипстернс Блафф. Юго-восточная часть Тасмании часто оказывается среди штормов.
4. Банка Кортеса. Около тысячи миль отделяют Сан-Диего от рифа, где можно видеть огромные волны.
5. Маверикс. Калифорнийский спот, где можно встретить волны высотой до 25 м.

Самые большие волны для серфинга

В деревушке Назаре есть 2 пляжа. Тот, который имеет форму подковы, отличается спокойным морем. Второй стал знаменит благодаря гигантским волнам, возникающим из-за наличия здесь каньона Назаре. Глубина ущелий достигает 300 м, а ширина — 5 км. Из-за резкого перепада глубины волны иногда могут достигать отметки 30 м. Максимальных значений они достигают в период штормов, причем самые сильные случаются во время зимних месяцев. Отчаянные серфингисты устремляются сюда, чтобы побивать друг за другом рекорды. Именно здесь была зарегистрирована самая высокая волна на Атлантическом океане, вызванная без воздействия сейсмической активности. Ее высота достигла 35 м.

Волна Чопу прославилась благодаря особой форме. Здесь залегает полукруглый риф, резко уходящий вниз. Именно из-за него Чопу вырастает на глазах мгновенно и одновременно считается очень опасной.

На мысе «Точка дьявола» находится Шипстернс Блафф, отличающийся сложным рельефом. Этот спот способствует появлению волн, которые будто обрушиваются на все, что оказывается под ними. Их высота может достигать 30 м.

Риф «Банка Кортеса» был открыт к 1960 году. Именно это место притягивает любителей ставить рекорды. Волны здесь поднимаются до отметки 20 м, а самые большие достигают 25, но являются редкостью.

Множество углублений способствуют рождению огромных волн, которые притягивают любителей максимально острых ощущений. Они знамениты тем, что рождаются на почтительном расстоянии от берегов Калифорнии и долго идут к побережью.

Маверикс опасен не только буйной стихией, но и дырой, которая находится в океане, засасывая огромные объемы воды вместе со всеми, кто проявил неосторожность.

Как в океане появляются блуждающие волны

Самыми удивительными и загадочными являются волны-убийцы. Их максимальная высота может достигать более 30 м. Увидеть подобное явление рядом с берегом пока не случалось. Блуждающие волны встречаются только в океане, хотя несколько десятков лет назад вовсе считались вымыслом. В современной истории впервые их увидели в Северном море. Приборы на нефтяной платформе «Дропнер» зафиксировали высоту 25,6 м. Позже стало известно, что волны-убийцы могут появляться в океане достаточно часто и становиться причиной гибели крупных судов.

Считается однако, что впервые люди зафиксировали появление волны-монстра еще в 1826 году. Она была замечена рядом с Бискайским заливом, а отметка ее высоты достигла 25 м. Конечно, мало кто поверил подобным заявлениям, ведь тогда люди не могли знать, что подобное явление возможно, так как редко сталкивались даже с менее крупными волнами. Но во время мореплавания исследователем Дюмоном д’Юрвилем был замечен настоящий «монстр» высотой 35 м. Увы, но даже ему не поверили, а представители географического общества Франции просто посчитали фантазером, хотя истории о подобных стали ходить чаще.

Как появляются волны-убийцы

Есть большое количество теорий, которые пытаются объяснить появление подобных волн. Максимально простые основываются на принципе суперпозиции, но многие ученые отрицают вероятность возникновения волн-убийц при таких обстоятельствах. Самой убедительной выглядит гипотеза о концентрировании энергии структуры поверхностного течения, но изучить сами структуры не представляется пока возможным из-за специфического поведения.

Можно ли предсказать появление волн-убийц в океане

Уже давно люди могут предсказывать появление больших волн. Даже максимально опасные цунами, надвигающиеся на города, можно заметить с помощью приборов. Этим занимаются специализированные центры, отслеживающие активность тектонических плит и подводные землетрясения. Однако волны-убийцы пока остаются самой большой загадкой. Они действительно представляют собой большую угрозу, способную нанести существенный ущерб. Например, в 1991 году большой волной-убийцей был снесен советский траулер.

Судно пошло ко дну, предварительно сев на мель. Сейчас определением максимально точной вероятности появления волн-убийц занимаются, учитывая целый ряд факторов. Значительную роль играют исследования, во время которых создаются условия, максимально приближенные к тем, в которых формируются большие волны. Однако лабораторные условия не способствуют результативности. Значительного прорыва удалось достигнуть к 2010 году, когда были искусственно сгенерированы солитоны-бризеры. Это только прототип волны-убийцы, но он уже приближается к реалиям.

Какие из самых больших волн предсказывать труднее всего

Максимально сложно узнать, когда появится волна от оползня или в результате сложения энергии других волн. Другими словами, волны-убийцы и цунами, образованные оползнями, до сих пор трудно предугадывать. Ученые сосредотачиваются не на высоте, а на степени опасности. Конечно, эти 2 пункта зависят друг от друга. Но важно не забывать, что максимально опасны те волны, которые обладают большой скоростью движения. Сложность внедрения новых технологий заключается не только в необходимости их разработки и тестирования. Каждая разработка проходит этап проекта, запуска, тестирования и только потом может быть реализована для штатного режима работы. Минимальный период времени исчисляется 5 годами. Чтобы внедрить разработку, нужно получить разрешение действующих государственных структур. Увы, но многие современные системы оповещения о надвигающихся угрозах со стороны океана до сих пор несовершенны. Например, средиземноморская система срабатывает только при подводных землетрясениях, имеющих магнитуду выше 6,5.

Если показатель будет ниже, сработает только предупреждение. Естественно, что такой метод максимально неэффективен. Причина использования данного метода кроется в простоте.

Даже самые совершенные схемы на порядок сложнее, поэтому многие государства на Средиземном море до сих пор от него не отказались. Сейчас ученым приходится буквально выискивать сведения о волнах-убийцах по всему миру, изучая видео из YouTube, газетные материалы, сообщения от людей.

Большая опасность, которую несут с собой волны-убийцы, заключается в огромной мощи, обрушивающейся на суда, бороздящие океаны. Ярким примером стала «атака» такой волны на лайнер «Микеланджело». Ее максимальная высота к моменту удара достигла 20 м, судну были нанесены повреждения носа и борта. Многие люди получили ранения, двое оказались за бортом. Далеко не факт, что будут реализованы проекты, позволяющие судам защититься от волн-убийц, так как последние появляются довольно редко, что делает создание необходимой для защиты конструкции коммерчески невыгодным делом. Но океан таит много опасностей, самые страшные из которых уже известны. Нужно только внедрять оборудование, позволяющее отслеживать те же волны-убийцы, чтобы экипаж максимально быстро мог принять решение, способное спасти судно от удара.

Видео о волнах-убийцах

Источник

Волны

Волна (Wave, surge, sea) — образуется благодаря сцеплению частиц жидкости и воздуха; скользя по гладкой поверхности воды, поначалу воздух создаёт рябь, а уже затем, действует на ее наклонные поверхности, развивает постепенно волнение водной массы. Опыт показал, что водяные частицы не имеют поступательного движения; перемещается только вертикально. Морскими волнами называют движение воды на морской поверхности, возникающее через определённые промежутки времени.

Высшая точка волны называется гребнем или вершиной волны, а низшая точка — подошвой. Высотой волны называется расстояние от гребня до её подошвы, а длина это расстояние между двумя гребнями или подошвами. Время между двумя гребнями или подошвами называется периодом волны.

Содержание

Основные причины возникновения

В среднем высота волны во время шторма в океане достигает 7-8 метров, обычно может растянуться в длину — до 150 метров и до 250метров во время шторма.

В большинстве случаев морские волны образуются ветром.Сила и размеры таких волн зависят от силы ветра, а так-же его продолжительности и «разгона» — длины пути, на котором ветер действует на водную поверхность. Иногда волны, которые обрушиваются на побережье, могут зарождаются за тысячи километров от берега. Но есть ещё много других факторов возникновения морских волн: это приливообразующие силы Луны, Солнца, колебания атмосферного давления, извержения подводных вулканов, подводных землетрясений, движением морских судов.

Волны, наблюдаемые и в других водных пространствах, могут быть двух родов:

1) Ветровые, созданные ветром, принимающие по прекращении действия ветра установившийся характер и называемые установившимися волнами, или зыбью; Ветровые волны создаются вследствие воздействия ветра (передвижение воздушных масс) на поверхность воды, то есть нагнетания. Причина колебательных движений волн становится легко понятна, если заметить воздействие того же ветра на поверхность пшеничного поля. Хорошо заметна непостоянность ветровых потоков, которые и создают волны.

2) Волны перемещения, или стоячие волны, образуются в результате сильных толчков на дне при землетрясениях или возбужденные, например, резким изменением давления атмосферы. Данные волны носят также название одиночных волн.

В отличие от приливов, отливов и течений волны в не перемещают массы воды. Волны идут, но вода остается на месте. Лодка, которая качается на волнах, не уплывает вместе с волной. Она сможет немного переместиться по наклонной, только благодаря силе земной гравитации. Частицы воды в волне движутся по кольцам. Чем дальше эти кольца от поверхности, тем меньше они становятся и, наконец, исчезают совсем. Находясь в субмарине на глубине 70-80 метров, вы не ощутите действие морских волн даже при самом сильном шторме на поверхности.

Виды морских волн

Волны могут проходить огромные расстояния, не изменяя формы и практически не теряя энергии, долго после того, как вызвавший их ветер утихнет. Разбиваясь о берег, морские волны высвобождают огрмную энергию, накопленную за время странствия. Сила непрерывно разбивающихся волн по-разному изменяет форму берега. Разливающиеся и накатывающиеся волны намывают берег и поэтому называются конструктивными. Волны, обрушивающиеся на берег, постепенно разрушают его и смывают защищающие его пляжи. Поэтому они называются деструктивными.

Низкие, широкие, закругленные волны вдали от берега называются зыбью. Волны заставляют частички воды описывать кружки, кольца. Размер колец уменьшается с глубиной. По мере приближения волны к покатому берегу частицы воды в ней описывают все более сплющенные овалы. Приближаясь к берегу, морские волны больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. На мелководье частицы воды больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. Мысы образованы из более твердой породы и разрушаются медленнее, чем соседние участки берега. Крутые, высокие морские волны подтачивают скалистые утесы у основания, образуя ниши. Утесы порой обрушиваются. Сглаженная волнами терраса — это все, что остается от разрушенных морем скал. Иногда вода поднимается по вертикальным трещинам в скале до вершины и вырывается на поверхность, образуя воронку. Разрушительная сила волн расширяет трещины в скале, образуя пещеры. Когда волны подтачивают скалу с двух сторон, пока не соединятся в проломе, образуются арки. Когда верх арки падает в море, остаются каменные столбы. Их основания подтачиваются, и столбы обрушиваются, образуя валуны. Галька и песок на пляже — это результат эрозии.

Деструктивные волны постепенно размывают берег и уносят песок и гальку с морских пляжей. Обрушивая всю тяжесть своей воды и смытого материала на склоны и обрывы, волны разрушают их поверхность. Они вжимают воду и воздух в каждую трещину, каждую расщелину, часто с энергией взрыва, постепенно разделяя и ослабляя скалы. Отколовшиеся обломки скал используются для дальнейшего разрушения. Даже самые твердые скалы постепенно уничтожаются, и суша на берегу изменяется под действием волн. Волны могут разрушать морской берег с поразительной быстротой. В графстве Линкольншир, в Англии, эрозия (разрушение) надвигается со скоростью 2 м в год. С 1870 г., когда был построен самый большой в США маяк на мысе Гаттерас, море смыло пляжи на 426 м в глубину побережья.

Цунами

Цунами — это волны огромной разрушительной силы. Они вызываются подводными землетрясениями или извержениями вулканов и могут пересекать океаны быстрее, чем реактивный самолет: 1000 км/ч. В глубоких водах они могут быть ниже одного метра, но, приближаясь к берегу, замедляют свой бег и вырастают до 30-50 метров, прежде чем обрушиться, затопляя берег и сметая все на своем пути. 90% всех зарегистрированных цунами отмечено в Тихом океане.

Наиболее распространённые причины.

Около 80% случаев зарождения цунами являются подводные землетрясения. При землетрясении под водой происходит взаимное смещение дна по вертикали: часть дна опускается, а часть приподнимается. На поверхности воды происходят колебательные движения по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, — среднему уровню моря, — и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции. Также, необходимо чтобы подводный толчок вошёл в резонанс с волновыми колебаниями.

Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 524 м. Подобного рода случаи достаточно редки и, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.

Вулканические извержения составляют примерно 5% всех случаев цунами. Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру, в результате чего возникает длинная волна. Классический пример — цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности более 5000 кораблей, погибло около 36 000 человек.

Признаки появления цунами.

• Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, которые находятся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние — таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
• Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
• Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.
• Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.

Волны-убийцы

Волны-убийцы (Блужда́ющие во́лны, волны-монстры, freak wave — аномальная волна) — гигантские волны, возникающие в океане, высотой более 30 метров, обладают несвойственным для морских волн поведением.

Еще каких-то 10-15 лет назад ученые считали истории моряков об исполинских волнах-убийцах, которые возникают из ниоткуда и топят корабли, всего лишь морским фольклором. Долгое время блуждающие волны считались выдумкой, так как они не укладывались ни в одну существовавшую на то время математические модели расчётов возникновения и их поведения, потому как волны высотой более 21 метра в океанах планеты Земля не могут существовать.

Одно из первых описаний волны-монстра относится к 1826 году. Её высота была более 25 метров и заметили её в Атлантическом океане недалеко от Бискайского залива. Этому сообщению никто не поверил. А в 1840 году мореплаватель Дюмон д’Юрвиль рискнул явиться на заседание Французского географического общества и заявить, что своими глазами видел 35-метровую волну. Присутствующие подняли его на смех. Но историй о громадных волнах-призраках, которые появлялись внезапно посреди океана даже при небольшом шторме, и своей крутизной походили на отвесные стены воды, становилось все больше.

Исторические свидетельства «волн-убийц»

Так, в 1933 году корабль ВМС США «Рамапо» попал в шторм в Тихом океане. Семь суток корабль бросало по волнам. А утром 7 февраля сзади внезапно подкрался невероятной высоты вал. Вначале судно швырнуло в глубокую пропасть, а потом подняло почти вертикально на гору пенящейся воды. Экипаж, которому посчастливилось выжить, зафиксировал высоту волны — 34 метра. Двигалась она со скоростью 23 м/сек, или 85 км/ч. Пока что это считается самой высокой когда-либо измеренной волной-убийцей.

Во время Второй мировой войны, в 1942 году, лайнер «Королева Мария» вез 16 тыс. американских военных из Нью-Йорка в Великобританию (между прочим, рекорд по количеству человек, перевозимых на одном судне). Неожиданно возникла 28-метровая волна. «Верхняя палуба была на обычной высоте, и вдруг — раз! — она резко ушла вниз», — вспоминал доктор Норвал Картер, находившийся на борту злополучного корабля. Корабль накренился под углом 53 градуса — если бы угол составил хотя бы на три градуса больше, гибель была бы неизбежной. История «Королевы Марии» легла в основу голливудского фильма «Посейдон».

Однако 1 января 1995 года на нефтяной платформе «Дропнер» в Северном море у побережья Норвегии была впервые приборно зафиксирована волна высотой в 25,6 метров, названная волной Дропнера. Проект «Максимальная волна» позволил по-новому посмотреть на причины гибели сухогрузов судов, которые перевозили контейнеры и другие немаловажные грузы. Дальнейшие исследования зафиксировали за три недели по всему земному шару более 10 одиночных гигантских волн, высота которых превышала 20 метров. Новый проект получил название Wave Atlas (Атлас волн), в котором предусматривается составление всемирной карты наблюдавшихся волн-монстров и её последующую обработку и дополнение.

Существует несколько гипотез о причинах возникновения экстремальных волн. Многие из них лишены здравого смысла. Наиболее простые объяснения построены на анализе простой суперпозиции волн разной длины. Оценки, однако, показывают, что вероятность экстремальных волн в такой схеме оказывается слишком мала. Другая заслуживающая внимания гипотеза предполагает возможность фокусировки волновой энергии в некоторых структурах поверхностных течений. Эти структуры, однако, слишком специфичны для того, чтобы механизм фокусировки энергии мог объяснить систематическое возникновение экстремальных волн. Наиболее достоверное объяснение возникновения экстремальных волн должно основываться на внутренних механизмах нелинейных поверхностных волн без привлечения внешних факторов.

Интересно, что такие волны могут быть как гребнями, так и впадинами, что подтверждается очевидцами. Дальнейшее исследование привлекает эффекты нелинейности в ветровых волнах, способные приводить к образованию небольших групп волн (пакетов) или отдельных волн (солитонов), способных проходить большие расстояния без значительного изменения своей структуры. Подобные пакеты также неоднократно наблюдались на практике. Характерными особенностями таких групп волн, подтверждающими данную теорию, является то, что они движутся независимо от прочего волнения и имеют небольшую ширину (менее 1 км), причем высоты резко спадают по краям.

Впрочем, полностью прояснить природу аномальных волн пока не удалось.

Источник