Ученые наконец-то раскрыли тайну происхождения гигантских волн-убийц

Мореплаватели веками говорили о них исключительно шепотом, чтобы не накликать беду. Но ученые все равно им не верили и отмахивались, считая эти истории полной выдумкой. Гигантские водяные горы внезапно вырастали посреди спокойного океана, чтобы одним ударом отправить на дно даже крупные суда. Да не может такого быть!


Но с недавнего времени волны-убийцы — это не миф, а жестокая и смертельно опасная реальность, природу которой, наконец, начала понимать наука.

Когда реальность опаснее мифа

Эти загадочные гиганты не порождение бури или цунами. Они возникают словно из ниоткуда в открытом океане, живут недолго, обычно меньше минуты, и также внезапно исчезают. Но за эти мгновения они способны достичь поистине чудовищной высоты — 20 метров и более.



Сотнями лет официальная наука считала их морской байкой типа огромного кракена, который утаскивает в пучину корабли. Но в наше время приборы фиксируют волны убийцы по всему миру. Их разрушительная мощь — реальная угроза для судов, нефтяных платформ и береговых сооружений.

Одной из самых знаменитых и документально подтвержденных таких волн является волна Дропнера. 1 января 1995 года лазерный дальномер на нефтяной платформе «Дропнер» в Северном море зафиксировал одиночную волну высотой 25,6 метра. Это событие стало поворотным моментом, заставив науку серьезно заняться изучением загадочного феномена.

В 2011 году у побережья Японии после землетрясения и цунами датчики зафиксировали волну-убийцу высотой 38,9 метра у города Офунато. И хотя она была связана с цунами, ее аномальная высота относительно соседних волн позволяет классифицировать ее как ту самую «блуждающую волну».

Что заставляет океан порождать таких монстров? Ответ на этот вопрос искала международная команда исследователей под руководством Франческо Феделе из Технологического института Джорджии. Их исследование, опубликованное в Nature Scientific Reports, основано на беспрецедентном массиве данных.

Данные против догадок

Чтобы докопаться до истины, команда Феделе обратилась к уникальному источнику – данным, собранным за 18 лет на нефтяной платформе «Экофиск» в центральной части Северного моря. Ученые проделали титанический труд, проанализировав почти 27 500 записей о состоянии моря, собранных с 2003 по 2020 год. Записи делались каждые полчаса и фиксировали малейшие отклонения поверхности моря от среднего уровня. В файлах было отображено все, даже периоды жесточайших штормов, например, таких как знаменитая волна Андреа в 2007 году.



Долгое время главным подозреваемым в рождении волн-убийц считалась модуляционная неустойчивость. Так называется сложная математическая модель, согласно которой волны, запертые в узком пространстве (канале или проливе), могут обмениваться энергией. В итоге это приводит к рождению гигантской волны за счет соседних. Правда, Феделе никогда в эту теорию не верил.


— поясняет ученый.

Команда применила к данным статистические методы, и результат был однозначен. Информация с платформы «Экофиск», полученная в реальной обстановке, вообще не согласуется с теорией модуляционной неустойчивости. Гигантские волны в открытом море рождаются по другому сценарию.

Роковое совпадение

Анализ показал: виновник – гораздо более простой, но от этого не менее мощный механизм, а именно, конструктивная интерференция. Это происходит, когда гребни двух или более отдельных волн совпадают в одной точке пространства и времени, складываясь в одну огромную волну.

Кроме того, эффект усиливается естественной асимметрией океанских волн. Их гребни острые и крутые, а впадины, напротив, широкие и пологие.


— Феделе.

Как уже было сказано, волны-убийцы появляются и пропадают меньше чем за минуту, двигаясь по почти предсказуемой схеме. Эта схема повторяется снова и снова, однако в ней присутствует доля случайности, словно природа бросает шестигранные кубики.



Глобальная база данных об экстремальных волнах (GEDB) содержит записи о сотнях подтвержденных случаев волн-убийц по всему миру. Их чаще всего фиксируют в районах с сильными течениями, такими как Гольфстрим в Атлантике или Агульяс у южной Африки. В таких местах взаимодействие течений с волнами значительно способствует их фокусировке и усилению интерференции.

Об опасности волн-убийц говорит множество фактов. Например, в 1995 году норвежский круизный лайнер столкнулся с такой волной (высота около 21 метра) в Северной Атлантике. Волна пробила окна мостика, расположенного на высоте 30 метров над ватерлинией, вывела из строя навигационное оборудование и едва не привела к катастрофе.

Феделе говорит, хотя океанские волны кажутся хаотичными, полностью случайными назвать их нельзя. Когда рождается гигантская волна, окружающие ее волны демонстрируют вполне узнаваемый отпечаток, волновую группу, характерную для конструктивной интерференции.

Например, 24 ноября 2023 года камера на платформе «Экофиск» запечатлела чудовищную 17-метровую волну. Применив теорию конструктивной интерференции и анализ ИИ, Феделе смог доказать, что волна-убийца родилась в результате многократного наложения множества более мелких волн.

Разгадка тайны волн-убийц — это не просто абстрактное научное открытие. Понимая, как появляются такие монстры, инженеры конструкторы судов и морских платформ смогут создать куда более прочные корпуса, способные выдержать чудовищный удар морской воды. Метеорологи и океанографы получают ключ к разработке более точных моделей прогнозирования риска возникновения таких волн. И это может спасти множество жизней.