Разгадан секрет самых жестоких волн-убийц на Земле: их создают "изгои" в океане (фото)

Волны-убийцы — гигантские морские колоссы, высота которых вдвое превышает соседние волны. Они появляются, казалось бы ниоткуда, и достигают высоты десятиэтажного здания — в течение веков эти волны убийцы оставались частью морского фольклора и литературы, но ученые не понимали их механизм образования, пишет Inverse.

В новом исследовании команда из Мельбурнского университета использовала новую технологию и смогла запечатлеть этот неуловимый и причудливый феномен. В своей работе ученые использовали трехмерную визуализацию океанских волн, чтобы запечатлеть причудливое море, вызывающее печально известное явление, называемое волнами-убийцами.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Самым первым известным измерением стала волна Драупнера — ее высота достигала 25,6 метра и она была зарегистрирована в Северном море 1 января 1995 года. В своей работе ученые использовали новейшие технологии, благодаря чему волны-убийцы, которые считались легендами, стали реальностью.

С тех пор было проведено немало исследований, но ученые до сих пор не знали, как часто возникали волны-убийцы и можно ли предсказать их появление в океане. В более ранних исследованиях ученые уже обнаружили, что море вокруг волны-убийцы не отличается особенными характеристиками, а потому сложно сравнить условия и обнаружить то, что могло бы предшествовать образованию волн.

В новом исследовании ученые на южноафриканском ледоколе S.A. Agulhas-II отправились в Южный океан на поиски буйных волн. Известно, что именно здесь формируются наиболее жесткие волны на планете.

Авторы исследования обнаружили, что в случайной среде океанских волн "убийц" порождают "изгои". Ученые утверждают, что один первичный источник перекрывает сразу несколько волн в одном и том же месте в одно и то же время. Это приводит к концентрации энергии, а это в свою очередь создает гигантские волны.

В постоянных условиях океана волны-убийцы, созданные вышеописанным способом, могут возникать лишь раз в два дня в определенном месте. Однако океан динамичен, а потому условия в нем редко остаются стабильными в течение длительного времени — это значительно снижает вероятность возникновения волн-убийц. Перекрытие волн может быть минимальным или отсутствовать даже во время продолжительных и сильных штормов.

В то же время исследования показывают, что сильные ветры также способствуют возникновению гигантских волн, поскольку они сильнее воздействуют на некоторые и без того огромные волны. Команда обнаружила, что ранее ветер редко учитывался при изучении волн-убийц.

Ветер делает океанские волны все более высокими, длинными и быстрыми. На этой стадии волны "молоды" и нуждаются ветра, однако это меняется, когда их скорость превзойдет скорость ветра. В этот момент волны перестают ускоряться и достигают своей "зрелой" стадии полного развития.

По словам соавтора исследования Алессандро Тоффоли, в результате этого процесса создается хаотическая ситуация, в которой сосуществуют волны разных направлений и размеров. Результаты нового исследования указывают на то, что уникальные морские условия с волнами-убийцами могут возникнуть на "ранней стадии", когда волны еще слишком чувствительны к ветру. В результате команда предположила, что именно параметры ветра могут быть недостающим звеном, однако это не все, что стоит учитывать.

Мощные волны делают друг друга сильнее

Волны в океане являются одной из самых мощных природных сил на Земле. Более того, они могут стать еще более мощными в будущем в результате изменения климата. Если волновое поле обладает огромным количеством энергии, другой механизм может вызвать образование волн-убийц.

Ученые полагают, что этот механизм включает обмен энергией между волнами, за счет чего они фактически "самоусиляются": одна волна растет за счет соседей и теоретически, как показывает исследование, может увеличить вероятность появления гигантских волн-убийц в 10 раз.

Самоусиление проявляется в виде белых шапок – пенистых, воздушных гребней неспокойных волн – но до сих пор не было никаких доказательств того, что оно может повысить вероятность возникновения волн-убийц в океане. Увы, недавние эксперименты показывают, что именно ветер способен сделать условия для создания волн-убийц более распространенными в океане.

Эксперимент в Южном океане

В ходе исследования в Южном океане команда использовала новый метод трехмерной визуализации для сканирования поверхности океана. Простыми словами, эта технология имитирует человеческое зрение: датчики записывают последовательность одновременных изображений, после чего компьютер использует алгоритм и сопоставляет изображения таким образом, чтобы восстановить трехмерную глубину.

По мере того как корабль проходил через несколько штормов, датчики фиксировали данные на различных стадиях роста волн — от самых ранних, подпитываемых ветром, до зрелых — на которые он не оказывает влияния.

Результаты показывают, что молодые волны демонстрируют признаки самоусиления и повышенную вероятность возникновения волн-убийц. Волны вдвое выше соседей, команда фиксировала раз в шесть часов. Результаты являются подтверждением лабораторных моделей: морские условия, склонные к самоусилению, будут производить больше волн-убийц. При этом в "зрелых" морях вероятность возникновения волн-убийц не наблюдается.

Ранее Фокус писал о том, что названа самая большая "волна-убийца" за всю историю.