Гігантські хвилі в морі. Як називається гігантська морська хвиля? Вперше зафіксована гігантська хвиля

ХВИЛІ В ОКЕАНІ, обурення фізичних параметрів океану (щільності, тиску, швидкості, положення морської поверхні та ін) щодо деякого середнього стану, здатні поширюватися від місця їх виникнення або коливатися всередині обмеженої області. У фізичних завданнях хвильові рухи в океані прийнято класифікувати на кшталт сил, відповідальних їх виникнення і поширення. Виділяють п'ять основних типів хвиль в океані: акустичні (звукові), капілярні, гравітаційні, гіроскопічні (інерційні) та планетарні.

Акустичні хвилі поширюються в океані завдяки стисливості води. Швидкість поширення хвиль (швидкість звуку) залежить стану води (температури, солоності), глибини океану і змінюється не більше 1450-1540 м/с. Високочастотні акустичні хвилі (з частотами від одиниць до десятків кГц) використовуються для гідроакустичного зв'язку та підводної локації, що включає вимірювання глибин, визначення параметрів морського середовища (зокрема, вимірювання швидкостей морських течій на основі ефекту Доплера), локацію скупчень морських тварин, підводних судів тощо. З ефектом підводного звукового каналу пов'язане явище наддальнього поширення звуку, що дозволяє використовувати низькочастотні звукові хвилі для дальньої гідроакустичної локації та діагностики великомасштабної мінливості океанського середовища.

Капілярні хвилі пов'язані з силою поверхневого натягу води, яка переважає досить коротких поверхневих хвиль. Характерна довжина таких хвиль визначається ставленням коефіцієнта поверхневого натягу до прискорення вільного падіння і становить для чистої води 1,73 см. Ці хвилі відіграють важливу роль у взаємодії океану та атмосфери, суттєво впливаючи на тепло- та газообмін. Різні процеси в приповерхневому шарі океану (течі, вітер, забруднення морської поверхні) сильно змінюють поле капілярних хвиль, а отже, і відбивні характеристики морської поверхні. Це широко використовується при дистанційному зондуванні океану: у завданнях альтиметрії (визначення форми поверхні океану із супутників), у задачах діагностики стану морської поверхні (з'ясування наявності та характеру забруднень, вимірювання характеристик приповерхневих течій, вітрового хвилювання та ін.).

До поверхневих гравітаційних хвиль (дивися Хвилі на поверхні рідини) відносяться, перш за все, вітрові хвилі, довжини яких лежать в діапазоні від кількох сантиметрів до кількох сотень метрів, а амплітуди можуть перевищувати 20 м. Існуючі моделі прогнозу вітрових хвиль дозволяють з високою точністю передбачати середні характеристики хвилювання (період, амплітуду), але з дають можливості прогнозувати рідкісні екстремальні події, наприклад «хвилі-вбивці». Амплітуда таких хвиль більш ніж у чотири рази перевищує середню амплітуду хвилювання, причому досить часто хвилі-вбивці мають вигляд ями, а не гребеня. Дане явище становить серйозну небезпеку для судноплавства та морського будівництва. Поверхневі гравітаційні хвилі можуть збуджуватися не тільки вітром, а й іншими зовнішніми впливами (землетрусами, над- та підводними зсувами та ін.). Зрідка такі впливи призводять до виникнення цунамі, які здатні заподіяти катастрофічні руйнування в прибережній зоні. Важливий випадок гравітаційних хвиль - припливні хвилі (дивись Припливи і відливи), що виникають внаслідок періодичної зміни тяжіння Місяця та Сонця в даній точці Землі, що призводить до періодичної (як правило, двічі на добу) зміни рівня моря.

Внутрішні гравітаційні хвилі (дивися Внутрішні хвилі) розвиваються в товщі океану завдяки вертикальній стратифікації (залежності щільності води від глибини). Характерна частота таких хвиль, так звана частота плавучості чи частота Брента – Вяйсяля, змінюється у дуже широких межах (від десятків секунд до десятків годин). Довжини внутрішніх хвиль можуть становити від кількох метрів до сотень кілометрів. Ці хвилі відіграють важливу роль у вертикальному перемішуванні вод та динаміці великомасштабних течій, що істотно впливають на поширення звукових хвиль в океані. Внутрішні гравітаційні хвилі можуть становити серйозну небезпеку для підводного судноплавства в галузях їх інтенсивної генерації, спричиненої особливостями рельєфу, великомасштабними течіями тощо.

Гіроскопічні хвилі (інерційні хвилі) обумовлені силою Коріоліса. Мінімальний період цих хвиль визначається географічною широтою ? У відкритому морі інерційні хвилі проявляються як інерційні коливання - періодичні коливання горизонтальної швидкості течії, що майже не розповсюджуються в просторі, легко збуджуються вітром. Оскільки океан сильно стратифікований за глибиною, у ньому найчастіше спостерігаються хвилі змішаного типу – гравітаційно-гіроскопічні, у яких суттєві вертикальні рухи води. Такі хвилі здатні впливати на вертикальне перемішування верхнього шару океану.

Планетарні хвилі (Россбі хвилі) створюються мінливістю параметра Коріоліса по широті, що призводить до виникнення сили, що повертає для рухів, що мають східну складову. Характерний масштаб цих хвиль, так званий масштаб Россбі, може становити сотні кілометрів. З хвилями Россбі пов'язують синоптичну мінливість океану та атмосфери та відповідні динамічні структури – синоптичні вихори в океані та атмосфері. Зміна глибини океану може створювати ефект, аналогічний змінному обертанню. Хвильові рухи, що виникають внаслідок цього, отримали назву топографічних хвиль Россбі.

Особливий клас хвильових рухів у океані становлять крайові хвилі, що у прибережних областях (хвилі Пуанкаре, Кельвіна). Їх існування визначається наявністю горизонтального кордону (берег, край океанського шельфу і т.п.), вздовж якої відбувається поширення хвиль, у комбінації з іншими фізичними факторами, такими, як зміна глибини, обертання Землі, вертикальна стратифікація, наявність уздовж берегових зсувних течій та ін. .

У природі, зазвичай, спостерігаються складні змішані типи хвильових рухів: гравітаційно-капілярні, гравітаційно-гіроскопічні та інших.

Літ.: LeBlond Р. Н., Mysak L. А. Waves in the ocean. Amst., 1978; Бреховських Л.М., Гончаров В. В. Введення в механіку суцільних середовищ. М., 1982.

Хвилі-вбивці

Малюнок великої хвилі, що насувається на торгове судно. Приблизно 1940-ті роки

Хвилі-вбивці (Блукаючі хвилі, хвилі-монстри, біла хвиля, англ. rogue wave- хвиля-розбійник, freak-wave- хвиля-придурок, відморозок; фр. onde scelerate- хвиля-лиходійка, galejade- поганий жарт, розіграш) - гігантські одиночні хвилі, що виникають в океані, висотою 20-30 (а іноді і більше) метрів, і мають нехарактерну для морських хвиль поведінку. Справжні «хвилі-вбивці», що становлять небезпеку для суден і морських споруд: конструкції судна, що зустрілося з такою хвилею, можуть не витримати величезного тиску води, що обрушилася на нього (до 980 кПА, 9,7 атм), і судно затоне за лічені хвилини.

Важлива обставина, яка дозволяє виділити феномен хвиль-вбивць в окрему наукову та практичну тему, та відокремити від інших явищ, пов'язаних із хвилями аномально великої амплітуди (наприклад, цунамі), – поява «хвиль-вбивць» з нізвідки. На відміну від цунамі, що виникають в результаті підводних землетрусів або зсувів і набирають велику висоту лише на мілководді, поява «хвиль-вбивць» не пов'язана з катастрофічними геофізичними подіями. Ці хвилі можуть з'являтися при малих вітрах і щодо слабкому хвилюванні, що призводить до ідеї у тому, що саме явище «хвиль-вбивць» пов'язані з особливостями динаміки самих морських хвиль та його трансформації під час поширення у океані .

Довгий час блукаючі хвилі вважалися вигадкою, оскільки вони не вкладалися в жодну математичну модель виникнення та поведінки морських хвиль (з точки зору класичної океанології, хвилі заввишки більше 20,7 метрів існувати в океанах Землі не можуть), а також не було достатньої кількості достовірних свідоцтв. Однак 1 січня 1995 року на нафтовій платформі «Дропнер» у Північному морі біля узбережжя Норвегії була вперше приладово зафіксована хвиля заввишки 25,6 метра, названа хвилею Дропнера. Подальші дослідження в рамках проекту MaxWave («Максимальна хвиля»), який передбачав моніторинг поверхні світового океану за допомогою радарних супутників ERS-1 та ERS-2 Європейського космічного агентства (ESA), зафіксували за три тижні по всій земній кулі понад 10 одиночних гігантських хвиль , Висота яких перевищувала 25 метрів. Ці дослідження змушують по-новому розглянути причини загибелі за минулі два десятиліття судів такого розміру, як контейнеровози та супертанкери, включивши до можливих причин і хвилі-вбивці.

Новий проект отримав назву Wave Atlas (Атлас хвиль) і передбачає складання всесвітнього атласу хвиль-вбивць, що спостерігалися, і статистичну його обробку.

Причини виникнення

Можливо, причиною виникнення гігантських одиночних хвиль є рух із деякою певною швидкістю фронту високого атмосферного тиску у напрямку зони низького тиску (розширення зони високого тиску), як це описується у роботі Шумілова В. Н. . За такого «настання» фронту високого тиску виникає явище, майже аналогічне нагону води на східну дрібноводну частину Балтійського моря, коли рівень води в Неві в Санкт-Петербурзі піднімається на кілька метрів.

Іншою можливою причиною називаються інтерференційні максимуми при накладенні хвиль різної спрямованості, що поширюються у водній товщі. Найбільш ймовірними зонами утворення хвиль у разі називаються зони морських течій, оскільки у яких хвилювання, викликані неоднорідністю течії і нерівностями дна, найбільш постійні й інтенсивні.

Ще однією причиною виникнення таких хвиль може бути різниця в енергетичних потенціалах різних верств води, яка за певних обставин розряджається, як в атмосфері під час грози або смерчу. Верхній шар води, насичуючись киснем, накопичує позитивний електричний потенціал, а глибинні шари, що містять розчинений метан, низьковалентні оксиди заліза, марганцю і т. д., негативний, за певних умов ця енергія може викликати обурення і рух великих мас води. Корабель, підводний човен, який-небудь предмет, удар блискавки, сплеск або ще щось може просто замкнути контакти в схемі і запустити «хвильовий двигун», і він зможе працювати як «на всмоктування», з воронкою, що всмоктує, так і на виштовхування маси води на поверхню.

Цікаво, що такі хвилі можуть бути як гребенями, так і западинами, що підтверджується очевидцями. Подальше дослідження приваблює ефекти нелінійності у вітрових хвилях, здатні спричиняти утворення невеликих груп хвиль (пакетів) чи окремих хвиль (солітонів), здатних проходити великі відстані без значної зміни своєї структури. Подібні пакети також неодноразово спостерігалися практично. Характерними рисами таких груп хвиль, що підтверджують цю теорію, є те, що вони рухаються незалежно від іншого хвилювання і мають невелику ширину (менше 1 км), причому висоти різко спадають по краях.

Чисельне моделювання хвиль-вбивць

Пряме моделювання хвиль-вбивць було зроблено на роботах У. Є. Захарова, У. І. Дьяченко, Р. У. Шамина. Чисельно вирішувалися рівняння, що описують нестаціонарний перебіг ідеальної рідини з вільною поверхнею. Використовуючи особливий вид рівнянь, вдалося проводити обчислення з великою точністю і великих часових інтервалах. У ході чисельних експериментів було отримано характерні профілі для хвиль-вбивць, які добре узгоджуються з експериментальними даними.

У ході великої серії обчислювальних експериментів з моделювання динаміки поверхневих хвиль ідеальної рідини, що мають характерні для океану фізичні параметри, були побудовані емпіричні функції частот виникнення хвиль-вбивць залежно від крутості (енергії) і дисперсії початкових даних.

Експериментальне спостереження

Однією із проблем у вивченні хвиль-вбивць є складність їх отримання у лабораторних умовах. В основному дослідники змушені працювати з даними, отриманими при спостереженнях у природних умовах, причому такі дані дуже обмежені через непередбачуваний характер виникнення хвилі-вбивці.

У 2010 році вперше експериментально були отримані солітони-бризери Перегріна, які, на думку багатьох вчених, є можливим прототипом хвиль-вбивць. Ці солітони, які є приватним рішенням нелінійного рівняння Шредінгера, були отримані для оптичної системи, проте вже в 2011 році ці ж солітони були отримані і для хвиль на воді. У 2012 році ще в одному експерименті вченим вдалося експериментально продемонструвати генерацію солітону-бризера вищого порядку, для якого амплітуда в п'ять разів перевищує амплітуду фонового хвилювання.

Відомі випадки

• У квітні 1966 року в середній Атлантиці італійський трансатлантичний лайнер Michelangelo зазнав удару білої хвилі, двох пасажирів змило в морі, 50 поранено. Корабель отримав серйозні пошкодження носової частини та одного з бортів.

• У вересні 1995 року британський трансатлантичний лайнер "Королева Елізабет 2" у Північній Атлантиці під час урагану Луїса спробував "осідлати" 29-метрову хвилю, що з'явилася прямо за курсом.

Хвилі-вбивці у мистецтві

• У фільмі «Посейдон» 2006 року жертвою хвилі-вбивці став пасажирський лайнер «Посейдон», що йде в Атлантичному океані в новорічну ніч. Хвильою корабель перевернуло кілем вгору, і за кілька годин він затонув.
• Фільм Рідлі Скотта «Білий Шквал» розповідає про загибель навчального судна від раптового шквалу з подальшим виникненням величезної хвилі.
• «Ідеальний шторм» – пригодницька драма, заснована на реальних подіях, що сталися під час урагану «Грейс» на узбережжі Америки.

Примітки

Посилання

• Пеліновський Є. Н., Слюняєв А. В. «Фрікі» - морські хвилі-вбивці // Природа, № 3, 2007.
• С.Бадулін, А.Іванов, А.Островський. Вплив гігантських хвиль на безпеку морського видобутку та транспортування вуглеводнів
• Куркін А. А., Пеліновський Є. Н. «Хвилі-вбивці: факти, теорія та моделювання», Нижегород. держ. тех. ун-т. Н.Новгород, 2004.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Хвилі-вбивці" в інших словниках:

Механіка суцільних середовищ Суцільне середовище Класична механіка … Вікіпедія

Механіка суцільних середовищ ... Вікіпедія

Хвилі вбивці (Блукаючі хвилі, хвилі монстри) гігантські одиночні хвилі висотою 20 30 (а іноді й більше) метрів, що виникають в океані і мають нехарактерну для морських хвиль поведінку. Не слід плутати їх із цунамі, що виникають у… Вікіпедія

Цей термін має й інші значення, див. Хвиля (значення). Хвиля зміна стану середовища або фізичного поля (обурення), що поширюється або коливається у просторі та часі або у фазовому просторі. Іншими словами, … … Вікіпедія

Хвилі-вбивці або Блукаючі хвилі, хвилі-монстри - гігантські одиночні хвилі заввишки 20-30 метрів, що іноді й більше виникають в океані і мають нехарактерну для морських хвиль поведінку.
Хвилі вбивці мають відмінну від цунамі природу виникнення і довгий час вважалися вигадкою.

Однак у рамках проекту MaxWave («Максимальна хвиля»), який передбачав моніторинг поверхні світового океану за допомогою радарних супутників ERS-1 та ERS-2 Європейського космічного агентства (ESA), зафіксували за три тижні по всій земній кулі понад 10 одиночних гігантських хвиль, висота яких перевищувала 25 метрів.

Це змусило наукову громадськість переглянути свої погляди, і, попри неможливість математичного моделювання процесу виникнення таких хвиль, визнати факт існування.

1 Хвилями-вбивцями вважаються хвилі, висота яких більш ніж удвічі перевищує значну висоту хвиль.

Значна висота хвиль розраховується для заданого періоду заданому регіоні. Для цього відбирається третина всіх зафіксованих хвиль, що мають найбільшу висоту, і знаходиться їхня середня висота.

2 Першим надійним інструментальним свідченням появи хвилі-вбивці є показання приладів на нафтовій платформі «Дропнер», розташованій у Північному морі.

Першого січня 1995 року при значній висоті хвиль 12 метрів (що чимало, але цілком звичайно) раптом виникла 26-метрова хвиля, що обрушилася на платформу. Характер пошкоджень обладнання відповідав зазначеній висоті хвилі.

3 Хвилі-вбивці можуть з'являтися без відомих причин при слабкому вітрі та відносно невеликому хвилюванні, досягаючи 30 метрової висоти.

Це смертельна загроза навіть найсучаснішим кораблям: поверхня, на яку обрушується гігантська хвиля, може відчувати тиск до 100 тонн на квадратний метр.

4 Найбільш ймовірними зонами утворення хвиль у цьому випадку називаються зони морських течій, оскільки у них хвилювання, викликані неоднорідністю течії та нерівностями дна, найбільш постійні та інтенсивні. Цікаво, що такі хвилі можуть бути як гребенями, так і западинами, що підтверджується очевидцями. Подальше дослідження приваблює ефекти нелінійності у вітрових хвилях, здатні спричиняти утворення невеликих груп хвиль (пакетів) чи окремих хвиль (солітонів), здатних проходити великі відстані без значної зміни своєї структури. Подібні пакети також неодноразово спостерігалися практично. Характерними рисами таких груп хвиль, що підтверджують цю теорію, є те, що вони рухаються незалежно від іншого хвилювання і мають невелику ширину (менше 1 км), причому висоти різко спадають по краях.

Деякі вчені припускають, що за період з 1968 по 1994 рік хвилі-вбивці занапастили 22 супертанкери (а занапастити супертанкер дуже непросто). Експерти, однак, розходяться в оцінках причин багатьох аварії корабля: невідомо, чи брали в них хвилі-вбивці.

6 У 1980 році з хвилею-вбивцею зіткнувся російський танкер «Таганрозька затока»«. Опис із книги І. Лавренова. «Математичне моделювання вітрових хвиль у просторово-неоднорідному океані», цит. за статтею E. Пеліновського та А. Слюняєва. Хвилювання моря після 12 год теж дещо зменшилося і не перевищувало 6 балів. Хід судна був зменшений до найменшого, воно слухалося керма і добре відігравалося на хвилі. Бак та палуба водою не заливались. Несподівано о 13 год 01 хв носова частина судна дещо опустилася, і раптом біля самого форштевня під кутом 10-15 градусів до курсу судна було помічено гребінь одиночної хвилі, що височіла на 4-5 м над баком (фальшборт бака відстояв від рівня води на 11 м). Гребінець миттєво обрушився на бак і накрив матросів (один із них загинув). Матроси розповідали, що судно ніби плавно пішло вниз, ковзаючи хвилею, і «закопалося» у вертикальний зріз її фронтальної частини. Ніхто удару не відчув, хвиля плавно перекотилася через бак судна, накривши його шаром води завтовшки понад 2 м. Ні вправо, ні вліво продовження хвилі не було.

7 Аналіз даних радарів нафтової платформи Гома у Північному морі показав, що за 12 років у доступному полі огляду було зафіксовано 466 хвиль-вбивць.

У той час як теоретичні розрахунки показували, що в цьому регіоні поява хвилі-вбивці могла б відбуватися приблизно раз на десять тисяч років.

8 Зазвичай хвиля-вбивця описується як водяна стіна величезної висоти, що швидко наближається..

Перед нею рухається западина завглибшки кілька метрів — «дірка в морі». Висота хвилі зазвичай вказується саме як відстань від найвищої точки гребеня до нижчої точки западини. На вигляд «хвилі-вбивці» діляться на три основні типи: «біла стіна», «три сестри» (група з трьох хвиль), одиночна хвиля («одинакова вежа»).

9 На думку деяких експертів, хвилі-вбивці небезпечні навіть для гелікоптерів, що низько літають над морем:насамперед, рятувальних.

Незважаючи на малоймовірність такої події, автори гіпотези вважають, що її не можна виключати і що як мінімум два випадки загибелі рятувальних вертольотів схожі на результат удару гігантської хвилі.

10 У фільмі «Посейдон» 2006 року жертвою хвилі-вбивці став пасажирський лайнер «Посейдон», що йде в Атлантичному океані в новорічну ніч.

Хвильою корабель перевернуло кілем вгору, і за кілька годин він затонув.

За матеріалами:

Відео на тему «Хвилі вбивці»:

Хвиля(Wave, surge, sea) - утворюється завдяки зчепленню частинок рідини та повітря; ковзаючи по гладкій поверхні води, спочатку повітря створює бриж, а вже потім, діє на її похилі поверхні, поступово розвиває хвилювання водної маси. Досвід показав, що водяні частки немає поступального руху; переміщується лише вертикально. Морськими хвилями називають рух води на морській поверхні, що виникає через певні проміжки часу.

Вища точка хвилі називається гребенемабо вершиною хвилі, а найнижча точка - підошвою. Висотоюхвилі називається відстань від гребеня до її підошви, а довжинаце відстань між двома гребенями чи підошвами. Час між двома гребенями чи підошвами називається періодомхвилі.

Основні причини виникнення

У середньому висота хвилі під час шторму в океані досягає 7-8 метрів, зазвичай може розтягнутися завдовжки - до 150 метрів і до 250 метрів під час шторму.

Найчастіше морські хвилі утворюються ветром.Сила і розміри таких хвиль залежить від сили вітру, і навіть його тривалості і «розгону» - довжини шляху, у якому вітер діє на водну поверхню. Іноді хвилі, що обрушуються на узбережжя, можуть зароджуватись за тисячі кілометрів від берега. Але є ще багато інших факторів виникнення морських хвиль: це припливоутворюючі сили Місяця, Сонця, коливання атмосферного тиску, виверження підводних вулканів, підводних землетрусів, рухом морських суден.

Хвилі, які спостерігаються і в інших водних просторах, можуть бути двох пологів:

1) Вітрові, Створені вітром, що приймають після припинення дії вітру встановився характер і звані хвилями, що встановилися, або бризкою; Вітрові хвилі створюються внаслідок дії вітру (пересування повітряних мас) на поверхню води, тобто нагнітання. Причина коливальних рухів хвиль стає легко зрозумілою, якщо помітити вплив того ж вітру на поверхню пшеничного поля. Добре помітна непостійність вітрових потоків, які створюють хвилі.

2) Хвилі переміщення, або стоячі хвилі, утворюються в результаті сильних поштовхів на дні при землетрусах або збуджені, наприклад, різкою зміною тиску атмосфери. Дані хвилі звуться також одиночних хвиль.

На відміну від припливів, відливів і течій хвилі не переміщують маси води. Хвилі йдуть, але вода залишається на місці. Човен, який гойдається на хвилях, не спливає разом із хвилею. Вона зможе трохи переміститися похилою, лише завдяки силі земної гравітації. Частинки води у хвилі рухаються кільцями. Чим далі ці кільця від поверхні, тим менше вони стають і зникають зовсім. Перебуваючи в субмарині на глибині 70-80 метрів, ви не відчуєте дію морських хвиль навіть за найсильнішого шторму на поверхні.

Види морських хвиль

Хвилі можуть проходити величезні відстані, не змінюючи форми і практично не втрачаючи енергії, довго після того, як вітер, що їх викликав, вщухне. Розбиваючись об берег, морські хвилі вивільняють величезну енергію, накопичену під час подорожі. Сила хвиль, що безперервно розбиваються, по-різному змінює форму берега. Хвилі, що розливаються і накочуються, намивають берег і тому називаються конструктивними. Хвилі, що обрушуються на берег, поступово руйнують його і змивають пляжі, що захищають його. Тому вони називаються деструктивними.

Низькі, широкі, закруглені хвилі далеко від берега називаються брижами. Хвилі змушують частинки води описувати кружки, кільця. Розмір кілець зменшується із глибиною. Принаймні наближення хвилі до похилим березі частки води у ній описують дедалі більше сплющені овали. Наближаючись до берега, морські хвилі не можуть замкнути свої овали, і хвиля розбивається. На мілководді частинки води більше не можуть замкнути свої овали, і хвиля розбивається. Миси утворені з твердішої породи і руйнуються повільніше, ніж сусідні ділянки берега. Круті, високі морські хвилі підточують скелясті скелі біля основи, утворюючи ніші. Скелі часом обрушуються. Згладжена хвилями тераса – це все, що залишається від зруйнованих морем скель. Іноді вода піднімається вертикальними тріщинами в скелі до вершини і виривається на поверхню, утворюючи воронку. Руйнівна сила хвиль розширює тріщини у скелі, утворюючи печери. Коли хвилі підточують скелю з двох сторін, доки не з'єднаються в проломі, утворюються арки. Коли верх арки падає у море, залишаються кам'яні стовпи. Їхні підстави підточуються, і стовпи обрушуються, утворюючи валуни. Галька та пісок на пляжі – це результат ерозії.

Деструктивні хвилі поступово розмивають берег і забирають пісок і гальку з морських пляжів. Обрушуючи весь тягар своєї води та змитого матеріалу на схили та обриви, хвилі руйнують їхню поверхню. Вони втискають воду та повітря в кожну тріщину, кожну ущелину, часто з енергією вибуху, поступово поділяючи та послаблюючи скелі. Уламки скель, що відкололися, використовуються для подальшого руйнування. Навіть найтвердіші скелі поступово знищуються, і суходіл на березі змінюється під дією хвиль. Хвилі можуть руйнувати морський берег із разючою швидкістю. У графстві Лінкольншир, в Англії, ерозія (руйнування) насувається зі швидкістю 2 м на рік. З 1870 р., коли було збудовано найбільший у США маяк на мисі Гаттерас, море змило пляжі на 426 м у глибину узбережжя.

Цунамі

Цунамі- Це хвилі величезної руйнівної сили. Вони викликаються підводними землетрусами чи виверженнями вулканів і можуть перетинати океани швидше, ніж реактивний літак: 1000 км/год. У глибоких водах вони можуть бути нижчими за один метр, але, наближаючись до берега, уповільнюють свій біг і виростають до 30-50 метрів, перш ніж обрушитися, затоплюючи берег і змітаючи все на своєму шляху. 90% усіх зареєстрованих цунамі зазначено у Тихому океані.

Найпоширеніші причини.

Близько 80% випадків зародження цунамі є підводні землетруси. Під час землетрусу під водою відбувається взаємне зміщення дна по вертикалі: частина дна опускається, а частина піднімається. На поверхні води відбуваються коливальні рухи по вертикалі, прагнучи повернутися до вихідного рівня - середнього рівня моря - і породжує серію хвиль. Не кожен підводний землетрус супроводжується цунамі. Цунамігенним (тобто цунамі, що породжує хвилю) зазвичай є землетрус з неглибоко розташованим вогнищем. Проблема розпізнавання цунамігенності землетрусу досі не вирішена, і попередження орієнтуються на магнітуду землетрусу. Найбільш сильні цунамі генеруються у зонах субдукції. Також, щоб підводний поштовх увійшов у резонанс з хвильовими коливаннями.

Зсуви. Цунами такого типу виникають частіше, ніж це оцінювали у ХХ столітті (близько 7 % усіх цунамі). Найчастіше землетрус викликає зсув і він генерує хвилю. 9 липня 1958 року внаслідок землетрусу на Алясці в бухті Литуйя виник зсув. Маса льоду і земних порід обрушилася з висоти 1100 м. Утворилася хвиля, що досягла на протилежному березі бухти висоти понад 524 м. Подібні випадки досить рідкісні і не розглядаються як зразок. Але набагато частіше відбуваються підводні зсуви у дельтах річок, які не менш небезпечні. Землетрус може бути причиною зсуву і, наприклад, в Індонезії, де дуже велике шельфове осадонакопичення, зсувні цунамі особливо небезпечні, оскільки трапляються регулярно, викликаючи локальні хвилі заввишки більше 20 метрів.

Вулканічні виверженнястановлять приблизно 5% всіх випадків цунамі. Великі підводні виверження мають такий самий ефект, як і землетруси. При сильних вулканічних вибухах утворюються як хвилі від вибуху, але вода також заповнює порожнини від вивергнутого матеріалу чи навіть кальдеру, у результаті виникає довга хвиля. Класичний приклад – цунамі, що утворилося після виверження Кракатау у 1883 році. Величезні цунамі від вулкана Кракатау спостерігалися в гаванях усього світу і знищили понад 5000 кораблів, загинуло близько 36 000 людей.

Ознаки появи цунамі.

• Раптовий швидкийвідхід води від берега на значну відстань та осушення дна. Що далі відступило море, то вищими можуть бути хвилі цунамі. Люди, які знаходяться на березі і не знають про небезпеки, можуть залишитися з цікавості або для збирання риби та черепашок. В даному випадку необхідно якнайшвидше покинути берег і відійти від нього на максимальну відстань - таким правилом слід керуватися, перебуваючи, наприклад, в Японії, на узбережжі Індоокеанському Індонезії, Камчатці. У випадку телецунамі хвиля зазвичай підходить без відступу води.
• Землетрус. Епіцентр землетрусу знаходиться, як правило, в океані. На березі землетрус зазвичай набагато слабший, а часто його немає взагалі. У цунамонебезпечних регіонах є правило, що якщо відчувається землетрус, то краще піти далі від берега і при цьому забратися на пагорб, таким чином заздалегідь підготуватися до хвилі.
• Незвичайний дрейфльоду та інших плаваючих предметів, утворення тріщин у припаї.
• Величезні викидиу кромок нерухомого льоду та рифів, утворення товчки, течій.

Хвилі-вбивці

Хвилі-вбивці(Блукаючі хвилі, хвилі-монстри, freak wave - аномальна хвиля) - гігантські хвилі, що виникають в океані, заввишки більше 30 метрів, мають невластиву для морських хвиль поведінку.

Ще якихось 10-15 років тому вчені вважали історії моряків про велетенські хвилі-вбивці, які виникають з нізвідки і топлять кораблі, лише морським фольклором. Довгий час блукаючі хвилівважалися вигадкою, тому що вони не вкладалися в жодну існуючу на той час математичні моделі розрахунків виникнення та їх поведінки, тому що хвилі заввишки більше 21 метра в океанах планети Земля не можуть існувати.

Один із перших описів хвилі-монстра відноситься до 1826 року. Її висота була понад 25 метрів і помітили її в Атлантичному океані неподалік Біскайської затоки. Цьому повідомленню ніхто не повірив. А в 1840 році мореплавець Дюмон д'Юрвіль ризикнув з'явитися на засідання Французького географічного товариства і заявити, що на власні очі бачив 35-метрову хвилю. Присутні підняли його на сміх. штормі, і своєю крутістю схожі на стрімкі стіни води, ставало все більше.

Історичні свідчення "хвиль-вбивць"

Так, 1933 року корабель ВМС США "Рамапо" потрапив у шторм у Тихому океані. Сім діб корабель кидало хвилями. А вранці 7 лютого позаду раптово підкрався неймовірної висоти вал. Спочатку судно шпурнуло в глибоку прірву, а потім підняло майже вертикально на гору пінистої води. Екіпаж, якому пощастило вижити, зафіксував висоту хвилі – 34 метри. Рухалася вона із швидкістю 23 м/сек, або 85 км/год. Поки що це вважається найвищою колись виміряною хвилею-вбивцею.

Під час Другої світової війни, в 1942 році, лайнер "Королева Марія" віз 16 тис. американських військових з Нью-Йорка до Великобританії (між іншим, рекорд за кількістю людей, що перевозяться на одному судні). Зненацька виникла 28-метрова хвиля. "Верхня палуба була на звичайній висоті, і раптом - раз! - Вона різко пішла вниз", - згадував доктор Норвал Картер, що знаходився на борту злощасного корабля. Корабель нахилився під кутом 53 градуси - якби кут становив хоча б на три градуси більше, загибель була б неминучою. Історія "Королеви Марії" лягла в основу голлівудського фільму "Посейдон".

Однак 1 січня 1995 року на нафтовій платформі «Дропнер» у Північному морі біля узбережжя Норвегії була вперше приладово зафіксована хвиля заввишки 25,6 метра, названа хвилею Дропнера. Проект "Максимальна хвиля" дозволив по-новому переглянути причини загибелі суховантажних суден, які перевозили контейнери та інші важливі вантажі. Подальші дослідження зафіксували за три тижні по всій земній кулі понад 10 одиночних гігантських хвиль, висота яких перевищувала 20 метрів. Новий проект отримав назву Wave Atlas (Атлас хвиль), в якому передбачається складання всесвітньої карти хвиль-монстрів, що спостерігалися, і її подальшу обробку і доповнення.

Причини виникнення

Існує кілька гіпотез про причини виникнення екстремальних хвиль. Багато хто з них позбавлений здорового глузду. Найбільш прості пояснення побудовані на аналізі простої суперпозиції хвиль різної довжини. Оцінки, однак, показують, що ймовірність екстремальних хвиль у такій схемі виявляється замалою. Інша заслуговує на увагу гіпотеза передбачає можливість фокусування хвильової енергії в деяких структурах поверхневих течій. Ці структури, проте, занадто специфічні у тому, щоб механізм фокусування енергії міг пояснити систематичне виникнення екстремальних хвиль. Найбільш достовірне пояснення виникнення екстремальних хвиль має ґрунтуватися на внутрішніх механізмах нелінійних поверхневих хвиль без залучення зовнішніх факторів.

Цікаво, що такі хвилі можуть бути як гребенями, так і западинами, що підтверджується очевидцями. Подальше дослідження приваблює ефекти нелінійності у вітрових хвилях, здатні спричиняти утворення невеликих груп хвиль (пакетів) чи окремих хвиль (солітонів), здатних проходити великі відстані без значної зміни своєї структури. Подібні пакети також неодноразово спостерігалися практично. Характерними рисами таких груп хвиль, що підтверджують цю теорію, є те, що вони рухаються незалежно від іншого хвилювання і мають невелику ширину (менше 1 км), причому висоти різко спадають по краях.

Втім, повністю прояснити природу аномальних хвиль поки що не вдалося.