Мелководье открыло ученым тайну цунами

Пляжники любят расслабиться и понаблюдать за волнами. Однако мало кто замечает, что на самом деле происходит на мелководье. Благодаря пристальному взгляду двух математиков из Университета Колорадо, открыто два типа взаимодействующих между собой океанских волн. Это Х и Y-образные волны, и они могут помочь нам объяснить, почему некоторые цунами способны нанести столь разрушительный ущерб.

Профессор Марк Абловиц и докторант Дуглас Болдуин неоднократно наблюдали подобное взаимодействие волн на берегах Мексики и Калифорнии, там, где глубина была всего лишь по щиколотку. Там они увидели и то, как волны образуют X и Y-подобные формы, и более сложные структуры волн, но все это успешно описывалось математическими уравнениями.

"Сталкиваясь, большинство океанских волн суммируется по высоте, - говорит Болдуин. - Но высота волн, которую мы наблюдали, была гораздо больше, чем при таком линейном взаимодействии".

Спутниковые наблюдения за цунами в Японии в 2011 году указывают, что там действительно присутствовала Х-образная волна, появившаяся в результате слияния двух других больших волн. "Это значительно увеличило разрушительную силу событий, - утверждает Абловиц. - Если бы волновое взаимодействие произошло на большем расстоянии от берега, разрушения были бы еще сильнее, так как амплитуда волн возросла бы. Не каждое цунами характеризуется подобным эффектом, но когда оно все-таки происходит, нелинейность усиления вызывает мощные разрушения".

Впервые нелинейные волны Абловиц наблюдал в 2009 году во время посещения Нуэро-Вальярта вместе со своей семьей. За несколько последующих лет он сделал сотни фотографий и видео необычных волн.

"В отличие от большинства современных физических загадок это явление можно рассмотреть без дорогостоящего оборудования, не тратя годы обучения, - сказал Абловиц. - Человеку достаточно просто прийти на тихий, плоский пляж, смотреть на воду в течение нескольких часов отлива, и знать, что он ищет".

Работы Абловица и Болдуина были опубликованы в журнале Physical Review E.