Моряки розповідали про це століттями: вчені підтвердили давню морську легенду

Автори нового дослідження поставили крапку в суперечках про те, як утворюються легендарні хвилі-вбивці в океані. Вони дійшли висновку, що це явище не аномальне, і його можна передбачити.

Величезна хвиля обрушилася на нафтову платформу "Драупнер" у Північному морі 1 січня 1995 року. Сила хвилі погнула сталеві конструкції платформи і скинула обладнання на палубу. Але важливішими були дані, які вдалося зафіксувати вченим. Того дня дослідникам вперше вдалося підтвердити існування хвиль-убивць у відкритому океані з точними даними про неї, пише SciTechDaily.

"Цей випадок підтвердив те, що моряки описували протягом століть. Вони завжди розповідали про ці раптові величезні хвилі, але тривалий час це вважалося міфом", — каже Франческо Феделе з Технологічного інституту Джорджії.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Після цього відкриття почалися десятиліття суперечок про те, як в океані взагалі можуть з'являтися подібні хвилі-вбивці.

Феделе очолив міжнародну групу дослідників, яка піддала сумніву стандартну теорію утворення хвиль-убивць. У своїй роботі команда проаналізувала 27 500 записів хвилювання в Північному морі за 18 років. Таким чином вчені змогли створити найбільший набір даних з цієї теми.

Записи містили таку інформацію, як висота, частота і напрямок незвичайних хвиль. Отримані дані засвідчили, що для появи хвиль-убивць зовсім не потрібні незвичайні або "екзотичні" механізми.

"Ці аномальні хвилі слідують цілком природним законам океану, і не є винятком із правил", — наголосив Феделе.

Основну теорію появи таких хвиль пов'язують із модуляційною нестійкістю — процесом, за якого невеликі зміни в часі та відстані між хвилями призводять до концентрації енергії в одній хвилі. Феделе визнає, що теорія точна, але може бути застосована тільки, коли обмежені каналами, як у лабораторних експериментах, де енергія може текти тільки в одному напрямку.

"Проблема цієї теорії полягає в тому, що у відкритому океані енергія може поширюватися в кількох напрямках", — каже керівник дослідження.

Записи про хвилі з Північного моря підтвердили, що модуляційна нестійкість не відіграє жодної ролі у формуванні хвиль-убивць. Але дослідники також виявили, що найбільші хвилі з'являються в результаті двох інших процесів:

Лінійне фокусування — процес, коли хвилі рухаються з різною швидкістю і в різних напрямках, але зустрічаються в одній точці в часі та просторі. У підсумку, вони об'єднуються і створюють гребінь, висота якого значно перевищує звичайні хвилі.

Нелінійності другого порядку — природні ефекти, які змінюють форму хвиль, загострюючи та піднімаючи її гребінь, одночасно згладжуючи улоговину. Таке спотворення форми хвилі може збільшити висоту і так великих хвиль ще на 15-20%.

Коли два цих явища збігаються одне з одним, з'являються особливо потужні хвилі. Нелінійний характер океанських рухів додає ще один фактор, змушуючи хвилі ставати ще більшими.

Нагадаємо, найбільша хвиля-вбивця за всю історію з'явилася нізвідки і досягла 17,6 метра. Дослідники вважають, що хвиля в Тихому океані, яка підняла самотній буй на рекордну висоту, стала найекстремальнішою за всю історію спостережень.