Волны внутри океана
Коняев К.В.
Описание
Тэги — это описание книги или товара в одном-двух словах. Используйте их, чтобы помочь другим пользователям выбрать книги и товары
Нельзя
― нецензурно выражаться
― спойлерить
― вставлять ссылки
― писать личную информацию
— добавлять теги больше 25 символов
| Издательство: | Гидрометеоиздат |
| Год: | 1992 |
| Переплёт: | твердый |
| ISBN: | 978-00-1386435-0 |
| Код: | 1386435 |
| Автор: | Коняев |
| Тематика: | Букинистические издания |
Мнения и отзывы
- 15 бонусов за отзывы мы начисляем только при следующих условиях:
- отзыв написан к товару, который вы покупали в нашем интернет-магазине;
- отзыв длиной более 300 букв;
- отзыв был утвержден модератором.
Отзыв должен быть уникальным и содержательным: копировать отзывы целиком или частями с других сайтов нельзя.
Нецензурная брань запрещена.
Отзыв должен относиться к товару, на который он написан.
Пересказ аннотации, содержания, занимающие большую часть отзыва, не допускается.
Ссылки, почтовые адреса и личные данные публиковать в отзывах нельзя.
Мы не одобряем спойлеры.
Если Вы обнаружили ошибку в описании товара «Волны внутри океана» Коняев К.В., выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter . Спасибо!
Источник
Откуда берутся гигантские волны-одиночки, способные переламывать целые суда.
Хрестоматийная картина Айвазовского «Девятый вал» — о жертвах стихии — знакома, наверное, каждому. Разумеется, в число произведений известного мариниста эта тема попала не случайно: за многие столетия истории мореплавания фольклор оброс легендами о гигантских водяных стенах и провалах.
Как волна-убийца опрокидывает и топит суда, многие могли видеть в голливудском фильме-катастрофе «Идеальный шторм» (The Perfect Storm) — драматической истории о том, как в Северной Атлантике восточнее Ньюфаундленда в результате столкновения двух мощных штормовых фронтов бесследно исчезает рыболовецкая шхуна «Андреа Гейл», унося с собой жизни рыбаков.
Картина Айвазовского «Девятый вал»
По словам редких очевидцев, сумевших пережить буйство стихии, такие волны нередко возникают при вполне благоприятных погодных условиях, не предвещающих, казалось бы, никакой опасности.
Достоверных фактов о чудовищных волнах, неожиданно возникающих в открытом море, сравнительно немного, но тем не менее они накапливаются и требуют объяснения. Волны-убийцы совершенно не похожи на остальные: они в 3−5 раз превышают по высоте обычные волны, рождающиеся при сильном шторме.
Все наслышаны про огромные волны, называемые по‑японски цунами, что дословно означает «большая волна в гавани». Они славятся коварством и разрушительной силой.
Эти грандиозные водные валы, высота которых, как это случилось в 1958 году на Аляске, могут превышать 50 метров, возникают обычно в сейсмоактивных зонах — в результате подводных землетрясений и извержений вулканов, оползней, взрывов, резкого изменения метеоусловий. Подобное явление чаще всего встречается в прибрежных районах Японии, у нас на Дальнем Востоке, в США, Канаде, в регионе Австралии и Полинезии, а иногда даже на Карибах и в Средиземноморье. Японские манускрипты ведут хронологию цунами начиная с 684 года.
Самая страшная из известных волн цунами (24 апреля 1771 года) была зафиксирована на японском острове Исигаки (архипелаг Рюкю) и достигала высоты 85 метров. К счастью, цунами, порождаемые сейсмическими толчками на морском дне и обрушивающиеся на берег, возникают не так уж и часто. Цунами наиболее разрушительны на побережье неподалеку от места зарождения, где их энергия особенно высока. Но они могут совершать и довольно дальние «путешествия».
26 августа 1883 года мощное извержение вулкана Кракатау в Индонезии обрушило на берег волну высотой 45 метров, которая привела к гибели 36 тысяч человек. Энергетика этой катастрофы была равнозначна 500 тысячам атомных бомб типа хиросимской, но большинство разрушений и жертв, как и в случаях с другими цунами, находились на берегу или неподалеку от него. Такие волны обычно быстро затихают в открытом море и не опасны для судов. Волна, возникшая при извержении Кракатау, несколько раз обогнула земной шар, но ее высота не превышала 40 см.
«Сегодня не вызывает сомнения, — говорит крупный российский специалист по теории волн нижегородец Ефим Пеленовский, — что цунами — это результат своеобразного «поршневого» механизма колебания дна океана, вызванного землетрясением, в результате чего выталкивается вверх столб воды. Ее избыточная масса под действием силы тяжести тоже начинает колебаться и вовлекает в эту амплитуду колебаний соседние участки».
Сегодня цунами становится большой проблемой для стран, расположенных на тихоокеанском побережье. И все же гигантские волны-одиночки — это не цунами. Они никак не связаны с сейсмической активностью. Есть версия, что они могут порождаться упавшими в океан метеоритами. Так, ученые полагают, что примерно 100 000 лет назад на побережье Гавайских островов обрушилась волна 300-метровой высоты, вызванная, видимо, падением крупного метеорита. Но это, к счастью, явление чрезвычайно редкое.
Частицы воды благодаря их большой подвижности легко выходят из состояния равновесия под действием разного рода сил и совершают колебательные движения. Причинами, вызывающими появление волн, могут быть приливообразующие силы Луны и Солнца, ветер, колебания атмосферного давления, подводные землетрясения или деформации дна. Ветровые волны образуются за счет энергии ветра, передаваемой путем непосредственного давления воздушного потока на наветренные склоны гребней и трения о поверхность воды.
Природа образования волн на водной поверхности была хорошо изучена, смоделирована и описана европейскими учеными в первой половине XIX века. Уже тогда было ясно, что при ветре силой более двух баллов (скоростью свыше четырех узлов) потоки воздуха передают морской ряби энергию, вполне достаточную для образования настоящих волн и зыби.
Если ветер не утихает, волнение постепенно усиливается, так как колебательные движения воды получают дополнительную энергию извне. Высота волны при этом зависит не только от скорости ветра, но и от продолжительности его воздействия, а также от глубины и площади открытой воды.
В справочниках и энциклопедиях приведены высоты волн, характерные для разных океанов. Так, энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона сообщает, что самые большие волны встречаются в области западных ветров Индийского океана (11,5 м) и в восточной части Тихого океана (7,5 м). Однажды такие волны наблюдались у Азорских островов (15 м) и в Тихом океане между Новой Зеландией и Южной Америкой (14 м).
Когда волна, приходящая из открытого моря, выклинивается возвышенным дном, возникает прибой или бурун. На западном побережье экваториальной Африки и возле Мадраса в Индии волны прибоя иногда достигают 22 метров в высоту. Некоторые ученые-океанологи отрицают существование громадных волн-убийц в открытом море, считая, что объективная картина искажается в глазах перепуганных очевидцев. Из-за углубления, которое всегда идет перед волной, возникает особый эффект восприятия, усиливающийся еще и тем, что корабль располагается не горизонтально, то есть параллельно подошве волны, а наклонен к ней. В итоге высота волны может сильно преувеличиваться.
Тем не менее постоянно накапливающиеся факты доказывают обратное. Известно, что разные волны могут взаимодействовать, вызывая усиление и ослабление волнения. Наложение двух когерентных волн вызывает волну, высота которой равна сумме высот отдельных волн. Это явление называется интерференцией.
Именно интерференцией ученые объясняют возникновение в некоторых местах океана необыкновенно высоких волн. Они встречаются на «стыке» волн Атлантического и Индийского океанов — у мыса Доброй Надежды, самой южной точки африканского континента, и у мыса Игольный. Здесь встретившиеся волны начинают громоздиться одна на другую, порождая громадные валы. Моряки называют их «кейпроллерами» (от английских слов саре — мыс и roller — вал, большая волна), а океанологи — уединенными или эпизодическими волнами. Кейп-роллеры уничтожают как малые суда, так и огромные танкеры, спортивные яхты и сухогрузы, пассажирские лайнеры. Видимо, именно из-за такой волны потерпело катастрофу у восточного побережья Южной Африки советское транспортное судно «Таганрогский залив» в 1985 году.
Кейпроллеры возникают не только у южной оконечности Африки, но и в районах Ньюфаундлендской банки, у Бермудских островов, у мыса Горн, на окраинах норвежского шельфа и даже у берегов Греции. Если две интерферирующих волны встречают на пути какую-либо преграду — отмель, рифы, остров или берег — выклинивание порождает новую волну, намного превосходящую по высоте своих «родительниц». Из-за отражения волн от различных преград в результате наложения отраженной волны на прямую могут возникать так называемые стоячие волны. В отличие от бегущей волны, в стоячей не происходит течения энергии. Различные участки такой волны колеблются в одной и той же фазе, но с разной амплитудой.
Интерферируя между собой, могут сталкиваться воздушные потоки и морские течения, и тогда их энергия суммируется в виде волн. Вот почему можно встретить суперволны в Гольфстриме, Куросио и других мощных океанских течениях.
Возле пользующегося дурной славой мыса Горн происходит то же самое: быстрые течения сталкиваются с противодействующими ветрами. Однако и механизмы интерференции не могут дать исчерпывающего объяснения причин возникновения волн-великанов.
В разгадке секретов гигантских волн на помощь океанографам пришли физики и математики. Ефим Пелиновский изучил и описал механизм возникновения уединенных стационарных волн, которые называют солитонами (от solitary wave — уединенная волна). Главная особенность солитонов состоит в том, что эти волны-одиночки не меняют своей формы в процессе распространения, даже при взаимодействии с себе подобными. Такие волны могут распространяться на очень большие расстояния без потери своей энергии. Толща воды в океане устроена весьма непросто. Океан неоднороден по вертикали: там имеются слои разной плотности, в каждом из которых могут возникать и распространяться внутренние волны, достигающие высоты в 100 и более метров. Пелиновский считает, что во внутренних слоях океана тоже существуют солитоны, и активно занимается их исследованием и прогнозом.
Крупномасштабные атмосферные воздействия — циклоны и антициклоны — приводят к повышению или понижению поверхности океана в областях низкого и высокого давления. Эта связь получила название закона обратного барометра. Понижение атмосферного давления только на 1 мм ртутного столба может вызвать повышение уровня океана в этом месте на 13 мм. Если же давление падает на десятки миллиметров, что нередко случается во время тайфунов, то на поверхности океана появляется возвышенность в метры или десятки метров, которая, распространяясь, может породить гигантскую волну. Перепады давления могут привести к возникновению резонансных явлений, которые и служат причиной зарождения огромных волн в океане.
Математическое моделирование морских волн проводится сегодня во многих странах мира, ученые предлагают решения, весьма непохожие друг на друга, по‑разному описывая разные типы гигантских волн.
Конечно же, математические модели создаются не только ради объяснения природы волн. Ученые ставят перед собой вполне конкретную цель — научиться спасать от гибели суда и нефтегазовые сооружения на шельфе. А главное — жизнь людей. В конце 90-х Европейский союз создал проект MaxWave — с целью собрать факты и документально подтвердить существование одиночных громадных волн, а также отслеживать, моделировать и прогнозировать их появление, чтобы информировать моряков об опасности. Подобный проект по мониторингу гигантских волн выполняет в США Управление морских исследований, в котором накапливаются постоянные наблюдения, полученные при помощи авиации, спутников и радаров.
Научные исследования показали, что в среднем одна из 23 волн существенно превосходит другие по своим параметрам. Статистика свидетельствует, что одна уединенная волна, втрое превосходящая по своим параметрам обычную, приходится на 1175 волн, а четырехкратное превышение встречается у одной волны из 300 тысяч нормальных. Однако статистика, к сожалению, не позволяет предсказать появление волны-убийцы.
Последние наблюдения ученых доказывают, что волны-гиганты — не такая уж редкость, и их существование следует учитывать при проектировании судов. В университете Глазго составлен каталог недавних морских катастроф, вызванных волнами-убийцами. Из 60 сверхкрупных судов, затонувших в период с 1969 по 1994 год, 22 грузовых судна длиной более 200 метров стали жертвами гигантских волн. Они проламывали главный грузовой люк и затапливали главный трюм. В этих кораблекрушениях погибло 542 человека. В большой опасности оказываются и нефтяники, так как добыча постепенно перемещается на океанский шельф, а при проектировании нынешних морских платформ и плавучих буровых существование гигантских волн-убийц явно не бралось в расчет.
Статья «Тридевятый вал» опубликована в журнале «Популярная механика» (№6, Июнь 2004).
Источник
Волны-убийцы, часть 1: опасность из ниоткуда
Уже почти четверть века так называемые «волны-убийцы» официально не считаются выдумкой встретившихся с ними моряков. Вдруг (наконец-то) всем стало понятно, что зря никто не поверил сообщению о волне высотой более 25 метров в Атлантике неподалеку от Бискайского залива в 1826 году (это одно из первых упоминаний о таком явлении). И что напрасно ученые и прочие мужи на заседании Французского географического общества в 1840 году подняли на смех прославленного и уважаемого всеми мореплавателя Дюмона Дюрвиля, который сообщил, что собственными глазами видел 35-метровую волну в океане. Волна высотой с вертикально поставленного синего кита (или, более понятно для современных горожан, 11-этажного дома) – в такое ученые мужи поверить не могли. Это один из ярких примеров того, что не зря к понятию «наука как таковая» (т.е. «надежные объективные знания о том, что нас окружает») иногда прилипают прилагательные «официальная» и «ортодоксальная», окрашенные в не самые уважительные тона.
Так называемые «волны-убийцы» — это возникающие без видимых причин на морской поверхности противоестественно-высокие волны. У этого феномена, ничем не связанного с феноменом цунами, много других названий: экстремальные волны, блуждающие волны, волны-шатуны, волны-монстры, исключительные волны, гигантские волны, феномен волны-обрыва, аномально высокие волны, подлые волны и др.
Волнами-убийцами считаются волны, высота которых более чем в два раза превышает т.н. значимую высоту волн . Для вычисления значимой высоты берут треть всех зафиксированных в данном районе волн (это – самые высокие из зафиксированных) – и определяют среднее арифметическое их высот.
Первого января 1995 года на нефтяную платформу «Дропнер» в Северном море на фоне достаточно большой, но вполне обычной значимой высоте волн 12 метров внезапно обрушилась невесть откуда взявшаяся 25,6-метровая волна. Платформа отделалась серьезными, но не фатальными повреждениями, а ученые получили неопровержимое инструментальное подтверждение старинным байкам мореплавателей и даже произвели на свет научное название: феномен «волна Дропнера».
Обычно перед волной-убийцей движется «дыра в море» — впадина глубиной несколько метров. Высоту волны принято указывать как расстояние от высшей точки гребня до низшей точки впадины.
Чаще всего волна-убийца выглядит как быстро приближающаяся отвесная стена огромной высоты. Различают три основных типа: «белая стена» (очень широкий огромный водяной обрыв), «три сестры» (группа из трех следующих друг за другом исполинских волн), одиночная волна («одиночная башня»).
По своему поведению они бывают нерассеивающиеся и рассеивающиеся.
Нерассеивающиеся могут пройти по морю от 6 до 10 миль. Такую волну можно успеть заметить издали и успеть принять какие-то меры.
Самые опасные – рассеивающиеся волны-убийцы. Они появляются внезапно, из ниоткуда, наносят удар и исчезают непонятно куда.
Называют следующие предпосылки для возникновения волны-убийцы:
1. область пониженного давления;
2. волны, перемещающиеся с той же скоростью, что и область пониженного давления;
3. волны, идущие против сильного течения;
4. быстрые волны, которые догоняют более медленные волны и сливаются с ними;
5. ветер одного направления, не стихающий более 12 часов подряд.
Считается также, что волны-убийцы возникают при столкновении фронта высокого атмосферного давления с зоной низкого давления или при движении разноименно заряженных масс морской воды при грозе.
Впрочем, волны-убийцы могут возникать и при отсутствии этих предпосылок.
Также волны-убийцы не связаны с порывами ветра. Даже 12-балльный ураган за сутки на самой обширной части Тихого океана создает волну самое большее 20-метровой высоты. Причем в открытом море волны всегда пологие . Не надо верить Айвазовскому в некоторых его знаменитых полотнах – он наблюдал за волнами с берега, когда они вздыбливаются от изменения соотношения давлений, а не в шторм с корабля.
В 2000 году Европейское Космическое Агентство (ESA) запустило проект MaxWave по изучению волн-убийц. Спутники обнаружили, что они появляются в океане почти один раз в два дня. А радары нефтяной платформы Гома в Северном море за 12 лет наблюдений в доступном им поле зафиксировали появление 466 волн-убийц. Из теоретических научных расчетов следовало, что в данном регионе такое могло произойти не за 12, а только за 4 660 000 лет.
Историй о гигантских волнах-призраках, появляющихся внезапно из ниоткуда посреди океана даже при не слишком серьезном волнении, которые походили скорее на отвесные стены воды, а не на привычные волны, пусть даже штормовые, постепенно накопилось достаточно много.
В 1933 году танкер американских ВМС «Рамапо» в Тихом океане попал в шторм. Утром 7 февраля к судну с кормы подошел огромной высоты вал. Танкер сначала провалился кормой в глубокую яму, а после этого оказался стоящим чуть ли не вертикально. Всё обошлось, всё уцелело, осталось на плаву и все выжили. Причем команде удалось не только профессионально зафиксировать высоту и скорость этого водного монстра, но даже впервые снять на пленку волну-убийцу. Это была самая большая из зарегистрированных когда-либо волн: 34 метра. Двигалась она со скоростью хорошего курьерского поезда, намного быстрее любых судов и кораблей того времени: около 83 километров в час.
В 1942 году мобилизованный лайнер «Куин Мэри» с 16000 американских военнослужащих на борту, шедший через Атлантику из Нью-Йорка в Англию, принял на себя мощный удар неизвестно откуда явившейся 28-метровой одиночной волны. 311-метровая 82000-тонная посудина с почти дивизией, плотно набитой во все её помещения, легла на борт на совершенно невообразимый угол крена. Еще какие-то три градуса – и судно бы уже не вернулось в нормальное положение. Но гордость британских трансатлантических линий все-таки выдержала.
В апреле 1966 года 18-метровая аномальная волна настигла на переходе в Атлантике итальянский лайнер «Микеланджело». Погибли трое: член экипажа и двое пассажиров (их каюты располагались с той стороны, на которую пришелся удар). 50 человек отделались травмами. Лайнер получил значительные повреждения.
Источник