Сильные морские течения способны рождать волны-убийцы

Трудно придумать бóльшую опасность для судов и морских сооружений, чем волны-убийцы, гигантские одиночные океанские валы, достигающие порой 30-метровой высоты. Но самое страшное в том, что никаких внешних причин для их возникновения нет. Такая волна может вдруг вырасти перед танкером, лайнером, фрегатом даже в спокойную погоду. Словом, предсказать с полной определённостью появление киллер-волны нельзя. Но, исследуя динамику морских волн, можно попробовать рассчитать вероятность её возникновения. От точности такого прогноза, разумеется, будет зависеть множество жизней.

Алессандро Тоффоли из Суинбёрнского технологического университета (Австралия) и двое его коллег из Университета Турина (Италия) опубликовали в журнале Physical Review Letters исследование влияния морских течений на возникновение волн-убийц. Дело в том, что эти волны часто наблюдаются именно там, где есть сильные течения, такие как Гольфстрим, течение мыса Игольного и др.

Учёные обнаружили, что движение волн навстречу течению повышает вероятность генерации волны-убийцы, а характеристики последней (к примеру, высота) зависят от соотношения между скоростью течения и групповой скоростью волнового пакета. Физическая причина возникновения волны-убийцы здесь следующая: течение делает волны, изначально «безразличные» к модуляционной неустойчивости, неустойчивыми, а развитие этого состояния как раз и приводит к рождению волны с огромной амплитудой.

«Хотя работа, по существу, теоретическая, её результаты можно использовать для прогнозирования реальных волн-убийц, что позволит повысить безопасность мореходства», — считает доктор Тоффоли.

Кроме того, работа представляет интерес для других областей физики, таких как нелинейная оптика, где важны неустойчивости волновых пакетов.

Не так давно волны-убийцы считались мифом. Теперь мы начинаем понимать механизмы их появления. (Иллюстрация Corbis.)

Подготовлено по оригинальной публикации и материалам Суинбёрнского технологического университета.