De mest gigantiske bølgene i verdenshistorien. Rogue morderbølger

Havdønning er vannoverflatens bevegelse opp og ned fra middelnivået. De beveger seg imidlertid ikke i horisontal retning under bølger. Dette kan sees ved å observere oppførselen til en flottør som svaier på bølgene.

Bølger er preget av følgende elementer: den laveste delen av bølgen kalles bunnen, og den høyeste delen kalles toppen. Brattheten til skråningene er vinkelen mellom skråningen og horisontalplanet. Den vertikale avstanden mellom bunnen og toppen er høyden på bølgen. Den kan nå 14-25 meter. Avstanden mellom to såler eller to topper kalles bølgelengden. Den største lengden er ca 250 m, bølger opp til 500 m er ekstremt sjeldne.. Bølgefremføringshastigheten er preget av deres hastighet, dvs. avstanden tilbakelagt av ryggen, vanligvis per sekund.

Hovedårsaken til bølgedannelse er . Ved lave hastigheter dukker det opp krusninger - et system av små ensartede bølger. De dukker opp med hvert vindkast og blekner umiddelbart. Med en veldig sterk vind som går over til en storm, kan bølgene deformeres, mens lehellingen viser seg å være brattere enn vinden, og med veldig sterk vind bryter bølgetoppene av og danner hvitt skum - "lam". Når stormen er over, streifer fortsatt høye bølger i sjøen lenge, men uten skarpe topper. Lange og svakt skrånende bølger etter vindens opphør kalles dønning. En stor dønning med en liten bratthet og en bølgelengde på opptil 300-400 meter i fravær av vind kalles en vinddønning.

Transformasjonen av bølger skjer også når de nærmer seg kysten. Når du nærmer deg en svakt skrånende kyst, bremser den nedre delen av den motgående bølgen ned på bakken; lengden minker og høyden øker. Toppen av bølgen beveger seg raskere enn bunnen. Bølgen velter, og toppen, fallende, smuldrer opp til små, luftmettede, skummende sprut. Bølger som bryter nær kysten danner surfe. Det er alltid parallelt med kysten. Vannet som sprutet av bølgen i fjæra renner sakte tilbake langs stranden.

Når en bølge nærmer seg en bratt strand, treffer den steinene med all kraft. I dette tilfellet blir bølgen kastet opp i form av et vakkert, skummende skaft, som når en høyde på 30-60 meter. Avhengig av formen på steinene og retningen på bølgene, er skaftet delt inn i deler. Slagkraften til bølgene når 30 tonn per 1 m2. Men det skal bemerkes at hovedrollen ikke spilles av de mekaniske påvirkningene av vannmassene på bergartene, men av de resulterende luftboblene og hydrauliske dråpene, som i utgangspunktet ødelegger de sammensatte bergartene (se Slitasje).

Bølgene ødelegger aktivt kystlandet, duver og sliper det klastiske materialet, og fordeler det deretter langs undervannsskråningen. På dypet av kysten er kraften fra bølgenes innvirkning svært høy. Noen ganger på et stykke fra kysten er det en grunn i form av en undervannsspytt. I dette tilfellet skjer veltingen av bølgene på grunnene, og en bryter dannes.

Formen på bølgen endres hele tiden, og gir inntrykk av å løpe. Dette skyldes det faktum at hver vannpartikkel beskriver sirkler rundt likevektsnivået med jevn bevegelse. Alle disse partiklene beveger seg i samme retning. I hvert øyeblikk befinner partiklene seg på forskjellige punkter på sirkelen; dette er bølgesystemet.

De største vindbølgene ble observert på den sørlige halvkule, der havet er mest omfattende og hvor vestavindene er mest konstante og sterke. Her når bølgene 25 meter i høyden og 400 meter i lengden. Bevegelseshastigheten deres er omtrent 20 m/s. I havet er bølgene mindre - selv i store når de bare 5 meter.

En 9-punkts skala brukes for å vurdere graden av sjøruhet. Den kan brukes i studiet av hvilken som helst vannmasse.

9-punkts skala for vurdering av grad av sjøforstyrrelse

For å beskytte havneanlegg, kaiplasser, kystområder i havet mot stein og betongblokker, bygges det bølgebrytere for å dempe bølgeenergien for å beskytte dem mot bølger.

Begeistring er den oscillerende bevegelsen av vann. Det oppfattes av observatøren som bevegelsen av bølger på overflaten av vannet. Faktisk svinger vannoverflaten opp og ned fra gjennomsnittsnivået til likevektsposisjonen. Formen på bølger under bølger er i konstant endring på grunn av bevegelsen av partikler langs lukkede, nesten sirkulære baner.

Hver bølge er en jevn kombinasjon av høyder og depresjoner. Hoveddelene av en bølge er: kam- den høyeste delen; såle - den laveste delen; skråningen - profil mellom bølgetopp og bølgedal. Linjen langs toppen av en bølge kalles bølgefront(Figur 1).

Ris. 1. Hoveddelene av bølgen

Hovedkarakteristikkene til bølger er høyde - forskjellen mellom nivåene på toppen og bunnen av bølgen; lengde - den korteste avstanden mellom tilstøtende topper eller bølgebunner; bratthet - vinkelen mellom bølgehellingen og horisontalplanet (fig. 1).

Ris. 1. Hovedkarakteristika for bølgen

Bølger har veldig høy kinetisk energi. Jo høyere bølgen er, jo mer kinetisk energi inneholder den (i forhold til kvadratet av økningen i høyden).

Under påvirkning av Coriolis-styrken, til høyre nedstrøms, langt fra fastlandet, dukker det opp en vannvegg, og det dannes en forsenkning nær landet.

Av opprinnelse bølger er delt inn som følger:

• friksjonsbølger;
• bariske bølger;
• seismiske bølger eller tsunamier;
• seiches;
• tide bølger.

Friksjonsbølger

Friksjonsbølger kan i sin tur være vind(fig. 2) eller dyp. vindbølger oppstår som følge av vindbølgefriksjon på grensen til luft og vann. Høyden på vindbølger overstiger ikke 4 m, men under sterke og langvarige stormer øker den til 10-15 m og høyere. De høyeste bølgene - opptil 25 m - observeres i vestlige vindene på den sørlige halvkule.

Ris. 2. Vindbølger og surfebølger

Pyramideformede, høye og bratte vindbølger kalles publikum. Disse bølgene er iboende i de sentrale områdene av sykloner. Når vinden legger seg, får spenningen karakter hovne opp, dvs. uro ved treghet.

Primær form for vindbølger - krusninger. Det oppstår når vindhastigheten er mindre enn 1 m/s, og ved en hastighet større enn 1 m/s, dannes først små, og deretter større bølger.

En bølge nær kysten, hovedsakelig på grunt vann, basert på translasjonsbevegelser, kalles surfe(se fig. 2).

dype bølger forekommer på grensen mellom to vannlag med forskjellige egenskaper. De forekommer ofte i sund, med to strømningsnivåer, nær elvemunninger, ved kanten av smeltende is. Disse bølgene blander sjøvann og er svært farlige for seilere.

barisk bølge

bariske bølger oppstår på grunn av den raske endringen i atmosfærisk trykk på opprinnelsesstedene til sykloner, spesielt tropiske. Vanligvis er disse bølgene enkeltstående og forårsaker ikke mye skade. Unntaket er når de faller sammen med høyvann. Antillene, Florida-halvøya, kysten av Kina, India og Japan er oftest utsatt for slike katastrofer.

Flodbølge

seismiske bølger skje under påvirkning av undervannsskjelv og kystjordskjelv. Dette er veldig lange og lave bølger i det åpne hav, men kraften til deres forplantning er ganske stor. De beveger seg i veldig høy hastighet. Nær kysten reduseres lengden deres, og høyden øker kraftig (i gjennomsnitt fra 10 til 50 m). Utseendet deres medfører menneskelige skader. Først trekker sjøen seg tilbake flere kilometer fra land, får styrke for et dytt, og deretter spruter bølgene mot land med stor hastighet med et intervall på 15-20 minutter (fig. 3).

Ris. 3. Tsunami-transformasjon

Japanerne kalte seismiske bølger flodbølge, og begrepet brukes over hele verden.

Det seismiske beltet i Stillehavet er hovedområdet for tsunamidannelse.

seiches

seiches er stående bølger som oppstår i bukter og innlandshav. De oppstår ved treghet etter avslutningen av virkningen av ytre krefter - vind, seismiske sjokk, plutselige endringer, intens nedbør, etc. Samtidig stiger vann på ett sted og faller på et annet.

Tidevannsbølge

tide bølger– Dette er bevegelser gjort under påvirkning av de tidevannsdannende kreftene til Månen og Solen. Den omvendte reaksjonen av sjøvann til tidevannet - lavvann. Stripen drenert ved lavvann kalles tørking.

Det er en nær sammenheng mellom høyden på tidevannet og tidevannet med månens faser. Nymåner og fullmåner har høyest tidevann og laveste tidevann. De heter syzygy. På dette tidspunktet overlapper måne- og solenergien, som går frem samtidig, hverandre. Mellom dem, på den første og siste torsdagen i månefasen, den laveste, kvadratur tidevann.

Som allerede nevnt i den andre delen, i det åpne havet er høyden på tidevannet liten - 1,0-2,0 m, og nær den dissekerte kysten øker den kraftig. Tidevannet når sin maksimale verdi på Atlanterhavskysten av Nord-Amerika, i Fundybukta (opptil 18 m). I Russland ble det maksimale tidevannet på 12,9 m registrert i Shelikhov Bay (Okhotskhavet). I innlandshav er tidevannet knapt merkbart, for eksempel i Østersjøen nær St. Petersburg er tidevannet 4,8 cm, men langs noen elver kan tidevannet spores hundrevis og til og med tusenvis av kilometer fra munningen, f.eks. i Amazonas - opptil 1400 cm.

En bratt flodbølge som stiger oppover en elv kalles bor. I Amazonas når bor en høyde på 5 m og kjennes i en avstand på 1400 km fra munningen av elven.

Selv med en rolig overflate er det spenning i tykkelsen på havvannet. Disse er de såkalte indre bølger - sakte, men svært betydelig i omfang, noen ganger når hundrevis av meter. De oppstår som et resultat av ytre handling på en vertikalt heterogen vannmasse. I tillegg, siden temperaturen, saltholdigheten og tettheten til havvannet ikke endres gradvis med dybden, men brått fra ett lag til et annet, oppstår spesifikke indre bølger ved grensen mellom disse lagene.

havstrømmer

havstrømmer- dette er horisontale translasjonsbevegelser av vannmasser i hav og hav, preget av en viss retning og hastighet. De når flere tusen kilometer i lengde, titalls til hundrevis av kilometer brede, hundrevis av meter dype. I henhold til de fysiske og kjemiske egenskapene til vannet i havstrømmene er de forskjellige fra de rundt dem.

Av eksistens varighet (stabilitet) havstrømmene er delt inn som følger:

• fast som passerer i de samme områdene av havet, har én generell retning, mer eller mindre konstant hastighet og stabile fysisk-kjemiske egenskaper til de transporterte vannmassene (nord- og sør-passatvind, Golfstrøm, etc.);
• tidsskrift, der retningen, hastigheten, temperaturen er underlagt periodiske lover. De forekommer med jevne mellomrom i en viss rekkefølge (sommer- og vintermonsunstrømmer i den nordlige delen av Det indiske hav, tidevannsstrømmer);
• midlertidig oftest forårsaket av vind.

Av temperaturskilt sjøstrømmer er

• varm som har en temperatur høyere enn det omkringliggende vannet (for eksempel Murmansk-strømmen med en temperatur på 2-3 ° C blant vann på omtrent ° C); de har en retning fra ekvator til polene;
• kald, hvis temperatur er lavere enn det omkringliggende vannet (for eksempel kanaristrømmen med en temperatur på 15-16 ° C blant vann med en temperatur på omtrent 20 ° C); disse strømmene ledes fra polene til ekvator;
• nøytral, som har en temperatur nær miljøet (for eksempel ekvatorialstrømmer).

I henhold til dybden av plassering i vannsøylen skilles strømmer ut:

• overfladisk(opptil 200 m dybde);
• undergrunnen har en retning motsatt av overflaten;
• dyp, hvis bevegelse er veldig langsom - i størrelsesorden flere centimeter eller noen få titalls centimeter per sekund;
• bunn, som regulerer utvekslingen av vann mellom de polare - subpolare og ekvatorial-tropiske breddegrader.

Av opprinnelse skille mellom følgende strømmer:

• friksjonsmessig, som kan være drift eller vind. Driftsvinder oppstår under påvirkning av konstante vinder, og vinder skapes av sesongvind;
• gradient gravitasjon, blant annet lager, som følge av skråningen på overflaten forårsaket av overflødig vann på grunn av deres innstrømning fra havet og kraftig nedbør, og kompenserende, som oppstår på grunn av utstrømning av vann, knappe nedbør;
• inert, som observeres etter avslutningen av virkningen av faktorene som eksiterer dem (for eksempel tidevannsstrømmer).

Systemet med havstrømmer bestemmes av atmosfærens generelle sirkulasjon.

Hvis vi forestiller oss et hypotetisk hav som kontinuerlig strekker seg fra Nordpolen til Sør, og påtvinger det et generalisert opplegg med atmosfæriske vinder, får vi seks lukkede ringer, tatt i betraktning den avbøyende Coriolis-kraften -
gyrer av havstrømmer: nordlige og sørlige ekvatoriale, nordlige og sørlige subtropiske, subarktiske og subantarktiske (fig. 4).

Ris. 4. Sykluser av havstrømmer

Avvik fra den ideelle ordningen er forårsaket av tilstedeværelsen av kontinenter og særegenhetene ved deres fordeling over jordens overflate. Men som i den ideelle ordningen, er det i virkeligheten på overflaten av havet soneskifte stor - flere tusen kilometer lang - ikke helt innelukket sirkulasjonssystemer: den er ekvatorial antisyklon; tropiske sykloniske, nordlige og sørlige; subtropiske antisykloniske, nordlige og sørlige; Antarktis sirkumpolar; høy breddegrad syklonisk; arktisk antisyklonsystem.

På den nordlige halvkule beveger de seg med klokken, på den sørlige halvkule beveger de seg mot klokken. Rettet fra vest til øst ekvatoriale motstrømmer mellom handel.

I de tempererte subpolare breddegrader på den nordlige halvkule er det små ringer av strømmer rundt bariske lavmål. Bevegelsen av vann i dem er rettet mot klokken, og på den sørlige halvkule - fra vest til øst rundt Antarktis.

Strømmene i sonesirkulasjonssystemer kan spores ganske godt ned til en dybde på 200 m. Med dybden endrer de retning, svekkes og blir til svake virvler. I stedet forsterkes meridionalstrømmer på dypet.

Den kraftigste og dypeste av overflatestrømmene spiller en viktig rolle i den globale sirkulasjonen av havene. De mest stabile overflatestrømmene er nord- og sør-passatvindene i Stillehavet og Atlanterhavet og sør-passatvindene i Det indiske hav. De er orientert fra øst til vest. Tropiske breddegrader er preget av varme kloakkstrømmer, som Golfstrømmen, Kuroshio, Brasil, etc.

Under påvirkning av konstante vestlige vinder på tempererte breddegrader er det varme Nord-Atlanteren og Nord-Atlanteren

Stillehavsstrømmen på den nordlige halvkule og det kalde (nøytrale) forløpet til vestvindene på den sørlige halvkule. Sistnevnte danner en ring i tre hav rundt Antarktis. De store sirkulasjonene på den nordlige halvkule er stengt av kalde kompenserende strømmer: langs de vestlige kystene i tropiske breddegrader - California, Kanariøyene, og i den sørlige - Peruansk, Bengal, Vest-australsk.

De mest kjente strømmene er også den varme norske strømmen i Arktis, den kalde Labrador-strømmen i Atlanterhavet, den varme Alaska-strømmen og den kalde Kurile-Kamchatka-strømmen i Stillehavet.

Monsunsirkulasjon i den nordlige delen av Det indiske hav genererer sesongbaserte vindstrømmer: vinter - fra øst til vest og sommer - fra vest til øst.

I Polhavet skjer bevegelsesretningen til vann og is fra øst til vest (transatlantisk strøm). Årsakene til det er den rikelige elvestrømmen til elvene i Sibir, den roterende sykloniske bevegelsen (mot klokken) over Barents- og Karahavet.

I tillegg til sirkulasjonsmakrosystemer er det virvler i åpne hav. Deres størrelse er 100-150 km, og bevegelseshastigheten til vannmasser rundt sentrum er 10-20 cm/s. Disse mesosystemene kalles synoptiske virvler. Det antas at det er i dem at minst 90% av den kinetiske energien til havet er inneholdt. Virvler observeres ikke bare i det åpne hav, men også i havstrømmer som Golfstrømmen. Her roterer de med enda høyere hastighet enn i åpent hav, ringsystemet deres kommer bedre til uttrykk, derfor kalles de ringer.

For klimaet og jordens natur, spesielt kystområder, er betydningen av havstrømmer stor. Varme og kalde strømmer opprettholder temperaturforskjellen mellom den vestlige og østlige kysten av kontinentene, og forstyrrer sonefordelingen. Dermed ligger den ikke-frysende havnen Murmansk utenfor polarsirkelen, og på østkysten av Nord-Amerika, Gulf of St. Lawrence (48°N). Varme strømmer bidrar til nedbør, kalde strømmer, tvert imot, reduserer muligheten for nedbør. Derfor har områder vasket av varme strømmer et fuktig klima, og kalde har et tørt klima. Ved hjelp av havstrømmer, migrasjon av planter og dyr gjennomføres overføring av næringsstoffer og gassutveksling. Det tas også hensyn til strømmer ved seiling.

drepende bølger

Foto av en stor bølge som nærmer seg et handelsskip. Rundt 1940-tallet

drepende bølger (Rogue bølger, monsterbølger, hvit bølge, Engelsk useriøs bølge- useriøs bølge freak bølge- bølge-idiot, skurk; fr. onde skaleringshastighet- skurkaktig bølge, galejade- dårlig vits, tegn) - gigantiske enkeltbølger som oppstår i havet, 20-30 (og noen ganger mer) meter høye, og har atferd som er ukarakteristisk for havbølger. Ekte "dreperbølger" som utgjør en fare for skip og offshore-konstruksjoner: strukturene til et skip som møter en slik bølge tåler kanskje ikke det enorme trykket fra vannet som har falt på det (opp til 980 kPa, 9,7 atm), og skipet vil synke i løpet av få minutter.

En viktig omstendighet som lar oss skille ut fenomenet drapsbølger som et eget vitenskapelig og praktisk tema, og å skille det fra andre fenomener knyttet til bølger med unormalt stor amplitude (for eksempel tsunamier), er utseendet til "drepsbølger". "ut av ingensteds. I motsetning til tsunamier, som er et resultat av jordskjelv eller jordskred under vann og kun får stor høyde på grunt vann, er utseendet til "killer waves" ikke assosiert med katastrofale geofysiske hendelser. Disse bølgene kan vises med lav vind og relativt svake bølger, noe som fører til ideen om at selve fenomenet "killer waves" er assosiert med særegenhetene ved dynamikken til sjøbølgene selv og deres transformasjon når de forplanter seg i havet.

I lang tid ble vandrende bølger ansett som fiksjon, siden de ikke passet inn i noen matematisk modell av forekomsten og oppførselen til havbølger (fra klassisk oseanologis synspunkt kan bølger høyere enn 20,7 meter ikke eksistere i jordens hav) , og det var heller ikke nok pålitelig bevis. Men 1. januar 1995 ble en 25,6 meter høy bølge, kalt Dropner-bølgen, først registrert på Dropner-oljeplattformen i Nordsjøen utenfor kysten av Norge. Videre forskning innenfor rammen av MaxWave-prosjektet ("Maximum wave"), som innebar overvåking av overflaten av verdenshavene ved hjelp av European Space Agency (ESA) radarsatellitter ERS-1 og ERS-2, registrerte mer enn 10 enkelt gigantiske bølger kloden rundt på tre uker hvis høyde oversteg 25 meter. Disse studiene tvinger fram et nytt blikk på dødsårsakene de siste to tiårene av skip på størrelse med containerskip og supertankere, inkludert morderbølger blant mulige årsaker.

Det nye prosjektet heter Wave Atlas (Atlas of waves) og sørger for kompilering av et verdensomspennende atlas over observerte drapsbølger og dens statistiske prosessering.

Årsaker

Kanskje årsaken til fremveksten av gigantiske ensomme bølger er bevegelsen med en viss hastighet av fronten av høyt atmosfærisk trykk i retning av lavtrykkssonen (utvidelse av høytrykkssonen), som beskrevet i arbeidet til V. N. Shumilov. Med et slikt «fremskritt» av høytrykksfronten oppstår et fenomen som nesten er analogt med vannbølgen i den grunne østlige delen av Østersjøen, når vannstanden i Neva i St. Petersburg stiger med flere meter.

En annen mulig årsak er interferensmaksima når bølger i forskjellige retninger som forplanter seg i vannsøylen legges over hverandre. I dette tilfellet kalles sjøstrømsonene de mest sannsynlige sonene for bølgedannelse, siden bølgene forårsaket av strømmens inhomogenitet og bunnens ujevnhet er de mest konstante og intense i dem.

En annen årsak til forekomsten av slike bølger kan være forskjellen i energipotensialene til forskjellige vannlag, som under visse omstendigheter "utlades", som i atmosfæren under et tordenvær eller tornado. Det øvre laget av vann, mettet med oksygen, akkumulerer et positivt elektrisk potensial, og de dype lagene som inneholder oppløst metan, lavvalente oksider av jern, mangan, etc., negative, under visse forhold kan denne energien forårsake forstyrrelser og bevegelsen av store vannmasser. Et skip, en ubåt, en gjenstand, et lynnedslag, et sprut eller noe annet, kan ganske enkelt lukke kontaktene i kretsen og starte "bølgemotoren", og den vil kunne fungere både "for sug", med en sugetrakt, og for å skyve en masse vann til overflaten.

Interessant nok kan slike bølger være både topper og bunner, noe som bekreftes av øyenvitner. Videre forskning involverer effekten av ikke-linearitet i vindbølger, som kan føre til dannelse av små grupper av bølger (pakker) eller individuelle bølger (solitoner) som kan reise lange avstander uten vesentlige endringer i strukturen. Lignende pakker har også blitt observert gjentatte ganger i praksis. De karakteristiske trekkene til slike grupper av bølger, som bekrefter denne teorien, er at de beveger seg uavhengig av andre bølger og har en liten bredde (mindre enn 1 km), med høyder som synker kraftig i kantene.

Numerisk simulering av useriøse bølger

Direkte modellering av useriøse bølger ble utført i verkene til V. E. Zakharov, V. I. Dyachenko, R. V. Shamin. Ligningene som beskriver den ustabile strømmen til en ideell væske med en fri overflate ble løst numerisk. Ved hjelp av en spesiell type ligninger var det mulig å utføre beregninger med stor nøyaktighet og over store tidsintervaller. I løpet av numeriske eksperimenter ble det oppnådd karakteristiske profiler for useriøse bølger, som stemmer godt overens med de eksperimentelle dataene.

I løpet av en stor serie beregningseksperimenter på modellering av dynamikken til overflatebølger av en ideell væske med fysiske parametere som er karakteristiske for havet, avhengig av empiriske funksjoner av frekvensene for forekomsten av useriøse bølger av bratthet (~energi) og spredning av de første dataene ble konstruert.

Eksperimentell observasjon

Et av problemene med å studere useriøse bølger er vanskeligheten med å få tak i dem i laboratoriet. I utgangspunktet er forskere tvunget til å jobbe med data hentet fra observasjoner under naturlige forhold, og slike data er svært begrenset på grunn av den uforutsigbare karakteren av forekomsten av en useriøs bølge.

I 2010 ble det for første gang eksperimentelt oppnådd Peregrin-pustesolitoner, som ifølge mange forskere er en mulig prototype på drepende bølger. Disse solitonene, som er en spesiell løsning av den ikke-lineære Schrödinger-ligningen, ble oppnådd for et optisk system, men allerede i 2011 ble de samme solitonene også oppnådd for vannbølger. I 2012, i et annet eksperiment, klarte forskere eksperimentelt å demonstrere genereringen av en høyere ordens soliton-puster, der amplituden er fem ganger amplituden til bakgrunnsbølgen.

Bemerkelsesverdige tilfeller

• I april 1966, midt i Atlanterhavet, ble den italienske transatlantiske rutebåten Michelangelo truffet av en hvit bølge, to passasjerer ble skylt i havet, 50 ble skadet. Skipet fikk alvorlige skader på baugen og en av sidene.

• I september 1995 forsøkte den britiske transatlantiske rutebåten «Queen Elizabeth 2» i Nord-Atlanteren under orkanen Louis å «ri» en 29-meters bølge som dukket opp rett frem.

Killer bølger i kunst

• I 2006-filmen Poseidon ble passasjerskipet Poseidon, som seilte i Atlanterhavet på nyttårsaften, et offer for en drapsbølge. Bølgen snudde skipet på hodet, og etter noen timer sank det.
• Ridley Scotts film "White Squall" forteller om døden til et treningsskip fra en plutselig storm etterfulgt av en enorm bølge.
• The Perfect Storm er et eventyrdrama basert på virkelige hendelser som fant sted under orkanen Grace på kysten av Amerika.

Notater

Linker

• Pelinovsky E. N., Slyunyaev A. V. "Freaks" - drepende havbølger // Priroda, nr. 3, 2007.
• S. Badulin, A. Ivanov, A. Ostrovsky. Virkning av gigantiske bølger på sikkerheten ved offshore produksjon og transport av hydrokarboner
• Kurkin A. A., Pelinovsky E. N. "Rogue waves: fakta, teori og modellering", Nizhny Novgorod. stat de. un-t. N. Novgorod, 2004.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Se hva "Killer Waves" er i andre ordbøker:

Kontinuumsmekanikk Kontinuummedium Klassisk mekanikk ... Wikipedia

Kontinuummekanikk ... Wikipedia

Killerbølger (Vandrende bølger, monsterbølger) er gigantiske enkeltbølger med en høyde på 20 30 (og noen ganger mer) meter som oppstår i havet og har atferd som er ukarakteristisk for havbølger. De må ikke forveksles med tsunamier som oppstår i ... ... Wikipedia

Dette begrepet har andre betydninger, se Bølge (betydninger). En bølge er en endring i tilstanden til et medium eller et fysisk felt (forstyrrelse), som forplanter seg eller oscillerer i rom og tid eller i faserom. Med andre ord, ... ... Wikipedia

Hvor kommer gigantiske bølger fra?

Hva forårsaker utseendet til de fleste bølgene i hav og hav, om energien til bølgene og om de mest gigantiske bølgene.

Hovedårsaken til utseendet til havbølger er påvirkningen av vind på vannoverflaten. Hastigheten til noen bølger kan utvikle seg og til og med overstige 95 km i timen. Ås fra ås kan skilles med 300 meter. De reiser store avstander over havets overflate. Mesteparten av energien deres blir brukt opp før de når land, kanskje utenom det dypeste stedet i verden- Marianergraven. Og ja, de blir mindre. Og hvis vinden roer seg, så blir bølgene roligere og jevnere.

Hvis det er en sterk bris i havet, når høyden på bølgene vanligvis 3 meter. Hvis vinden begynner å bli stormfull, kan de bli 6 m. I sterk kuling kan høyden deres allerede være mer enn 9 m og de blir bratte, med rikelig sprut.

Under en storm, når sikten er vanskelig i havet, overstiger høyden på bølgene 12 meter. Men under en kraftig storm, når havet er fullstendig dekket av skum og til og med små skip, yachter eller skip (og ikke bare fisk, til og med den største fisken) kan rett og slett gå seg vill mellom 14 bølger.

Bølgenes takt

Store bølger skyller gradvis vekk kysten. Små bølger kan sakte jevne stranden med sediment. Bølger treffer kysten i en viss vinkel, derfor vil sediment som er vasket bort på ett sted bli båret ut og avsatt på et annet.

Under de sterkeste orkanene eller stormene kan det skje slike endringer at enorme strekninger av kysten plutselig kan forandre seg betydelig.

Og ikke bare kysten. En gang, i 1755, veldig langt fra oss, blåste bølger på 30 meter høye Lisboa fra jordens overflate, og senket byens bygninger under tonnevis med vann, gjorde dem om til ruiner og drepte mer enn en halv million mennesker. Og det skjedde på en stor katolsk høytid – allehelgensdag.

drepende bølger

De største bølgene observeres vanligvis langs Nålestrømmen (eller Agulhasstrømmen), utenfor kysten av Sør-Afrika. Her ble det også notert høyeste bølgen i havet. Høyden var 34 m. Generelt ble den største bølgen noen gang sett registrert av løytnant Frederick Margo på et skip på vei fra Manila til San Diego. Det var 7. februar 1933. Høyden på den bølgen var også omtrent 34 meter. Sjømenn ga kallenavnet "killer waves" til slike bølger. Som regel er en uvanlig høy bølge alltid innledet av den samme dype depresjonen (eller dukket). Det er kjent at et stort antall skip forsvant i slike hulninger. Bølgene som dannes under tidevannet er forresten ikke forbundet med tidevannet. De er forårsaket av et undersjøisk jordskjelv eller vulkanutbrudd på havet eller havbunnen, som skaper bevegelse av enorme vannmasser og som et resultat av store bølger.

6. Sjøbølger.

© Vladimir Kalanov,
"Kunnskap er makt".

Havoverflaten er alltid mobil, selv med fullstendig ro. Men så blåste vinden, og krusninger dukker umiddelbart opp på vannet, som blir til spenning jo fortere, jo sterkere vinden blåser. Men uansett hvor sterk vinden er, kan den ikke forårsake bølger større enn visse største størrelser.

Vindbølger anses å være korte bølger. Avhengig av vindens styrke og varighet varierer lengden og høyden deres fra noen få millimeter til titalls meter (under en storm når lengden på vindbølger 150-250 meter).

Observasjoner av havoverflaten viser at bølgene blir sterke allerede ved en vindhastighet på over 10 m/s, mens bølgene stiger til 2,5-3,5 meters høyde og slår mot land.

Men nå slår vinden over i storm og bølgene er enorme. Det er mange steder på kloden hvor det blåser veldig sterk vind. For eksempel, i den nordøstlige delen av Stillehavet, øst for Kuril- og Commander-øyene, samt øst for den japanske hovedøya Honshu, i desember-januar, er de maksimale vindhastighetene 47-48 m/s.

I Sør-Stillehavet observeres maksimale vindhastigheter i mai i området nordøst for New Zealand (49 m/s) og nær Antarktis-sirkelen rundt Balleny- og Scott-øyene (46 m/s).

Vi oppfatter hastigheter uttrykt i kilometer i timen bedre. Så hastigheten på 49 m/s er nesten 180 km/t. Allerede ved en vindhastighet på over 25 m/s stiger bølger 12-15 meter høye. Denne graden av spenning er vurdert til 9–10 poeng som en kraftig storm.

Målinger har fastslått at høyden på en stormbølge i Stillehavet når 25 meter. Det er rapportert at det ble observert bølger med en høyde på rundt 30 meter. Riktignok ble denne vurderingen ikke gjort på grunnlag av instrumentelle målinger, men omtrentlig med øye.

I Atlanterhavet når den maksimale høyden på vindbølger 25 meter.

Lengden på stormbølger overstiger ikke 250 meter.

Men nå har stormen stoppet, vinden har stilnet, og havet har fortsatt ikke roet seg. Som ekkoet av en storm på havet oppstår hovne opp. Svellebølger (lengden deres når 800 meter eller mer) beveger seg over store avstander på 4-5 tusen km og nærmer seg kysten med en hastighet på 100 km / t, og noen ganger enda høyere. I åpent hav er lave og lange dønninger usynlige. Når man nærmer seg kysten, avtar bølgehastigheten på grunn av friksjon mot bunnen, men høyden øker, bølgens fremre skråning blir brattere, skum vises på toppen, og bølgetoppen slår inn i kysten - dette er hvordan brenningene fremstår - et fenomen like fargerikt og majestetisk, hvor farlig. Brenningens kraft er kolossal.

Overfor en hindring stiger vannet til stor høyde og skader fyrtårn, havnekraner, moloer og andre strukturer. Ved å kaste stein fra bunnen kan brenningene skade selv de høyeste og fjerneste delene av fyr og bygninger fra kysten. Det var et tilfelle da brenningene rev av klokken fra et av de engelske fyrene fra en høyde på 30,5 meter over havet. Brenningene på Baikalsjøen vår kaster noen ganger i stormfullt vær steiner som veier opp til ett tonn i en avstand på 20-25 meter fra kysten.

Svartehavet under stormer i Gagra-regionen i 10 år vasket bort og svelget opp en kyststripe på 20 meter. Når de nærmer seg kysten, begynner bølgene sitt destruktive arbeid fra en dybde som tilsvarer halvparten av lengden i åpent hav. Så med en stormbølgelengde på 50 meter, typisk for hav som Svarte eller Østersjøen, begynner virkningen av bølger på den undersjøiske kystskråningen på en dybde på 25 m, og ved en bølgelengde på 150 m, typisk for det åpne hav, begynner en slik påvirkning allerede på en dybde på 75 m.

Strømmenes retning påvirker størrelsen og styrken til havbølgene. Med motgående strømmer er bølgene kortere, men høyere, og med passerende strømmer avtar tvert imot høyden på bølgene.

Nær grensene til havstrømmer dukker det ofte opp bølger med en uvanlig form som ligner en pyramide, og farlige boblebad som plutselig dukker opp og like plutselig forsvinner. På slike steder blir navigering spesielt farlig.

Moderne skip har høy sjødyktighet. Men det hender at skip, etter å ha overvunnet mange mil på et rasende hav, befinner seg i enda større fare enn på sjøen når de kommer til sin hjemlige bukt. Den mektige brenningen, som bryter de mange tonn tunge moloene av armert betong i demningen, er i stand til å gjøre til og med et stort skip om til en haug med metall. I en storm er det bedre å vente litt før du går inn i havnen.

For å bekjempe brenningene prøvde spesialister i noen havner å bruke luft. Et stålrør med mange små hull ble lagt på bunnen av havet ved inngangen til bukta. Luft under høyt trykk ble ført inn i røret. Da de rømte fra hullene, steg strømmer av luftbobler til overflaten og ødela bølgen. Denne metoden har ennå ikke funnet bred anvendelse på grunn av utilstrekkelig effektivitet. Det er kjent at regn, hagl, is og kratt av marine planter roer bølgene og surfene.

Sjømenn har også lagt merke til for lenge siden at talg som kastes over bord flater ut bølgene og senker høyden. Animalsk fett, som hvalspekk, fungerer best. Effekten av virkningen av vegetabilske og mineralske oljer er mye svakere. Erfaring har vist at 50 cm 3 olje er nok til å redusere bølger på et område på 15 tusen kvadratmeter, det vil si 1,5 hektar. Selv et tynt lag med oljefilm absorberer merkbart energien fra oscillerende bevegelser av vannpartikler.

Ja, alt er sant. Men gud forby, vi anbefaler på ingen måte kapteinene på sjøfartøyer å hamstre opp med fisk eller hvalolje før en reise for så å helle dette fettet i bølgene for å roe havet. Tross alt kan ting nå en så absurditet at noen vil begynne å helle olje, fyringsolje og diesel i havet for å dempe bølgene.

Det ser ut til at den beste måten å håndtere bølger på ligger i en veletablert meteorologisk tjeneste, som varsler skip på forhånd om forventet sted og tidspunkt for stormen og dens forventede styrke, i god navigasjon og pilotopplæring av sjøfolk og land. personell, samt i konstant forbedring av skipsdesign for å forbedre deres sjødyktighet og tekniske pålitelighet.

For vitenskapelige og praktiske formål er det nødvendig å kjenne de fulle egenskapene til bølgene: deres høyde og lengde, hastigheten og rekkevidden av deres bevegelse, kraften til en individuell vannaksel og bølgeenergien i et bestemt område.

De første bølgemålingene ble gjort i 1725 av den italienske forskeren Luigi Marsigli. På slutten av 1700-tallet - på begynnelsen av 1800-tallet utførte russiske navigatører I. Kruzenshtern, O. Kotzebue og V. Golovin regelmessige observasjoner av bølger og deres måling under sine reiser over verdenshavet. Det tekniske grunnlaget for målinger på den tiden var veldig svakt, det fantes selvfølgelig ingen spesielle instrumenter for å måle bølger på datidens seilbåter.

For tiden, for disse formålene, er det svært komplekse og nøyaktige instrumenter som er utstyrt med forskningsskip som utfører ikke bare målinger av bølgeparametere i havet, men også mye mer komplekst vitenskapelig arbeid. Havet holder fortsatt på mange hemmeligheter, hvis avsløring kan gi betydelige fordeler for hele menneskeheten.

Når de snakker om bølgenes hastighet, om det faktum at bølger løper opp, ruller inn på land, må du forstå at det ikke er vannmassen i seg selv som beveger seg. Vannpartiklene som utgjør bølgen, gjør praktisk talt ikke translasjonsbevegelser. Bare bølgeformen beveger seg i rommet, og vannpartiklene i den grove sjøen gjør oscillerende bevegelser i det vertikale og i mindre grad i det horisontale planet. Kombinasjonen av begge oscillerende bevegelser fører til at vannpartiklene i bølgene faktisk beveger seg langs sirkulære baner, hvis diameter er lik høyden på bølgen. Den oscillerende bevegelsen til vannpartikler avtar raskt med dybden. Nøyaktige instrumenter viser for eksempel at med en bølgehøyde på 5 meter (stormbølge) og en lengde på 100 meter, på en dybde på 12 meter, er diameteren på bølgebanen til vannpartikler allerede 2,5 meter, og ved en dybde på 100 meter - kun 2 centimeter.

Lange bølger, i motsetning til korte og bratte, overfører bevegelsen til store dyp. I noen fotografier av havbunnen ned til en dybde på 180 meter, bemerket forskerne tilstedeværelsen av sand krusninger dannet under påvirkning av oscillerende bevegelser av bunnlaget av vann. Dette betyr at selv på et slikt dyp gjør overflateforstyrrelsen av havet seg.

Er det nødvendig å bevise hvor farlig en stormbølge er for skip?

I navigasjonshistorien er det utallige tragiske tilfeller til sjøs. Døde og små langbåter, og høyhastighetsseilskuter, sammen med lagene. Ikke immun mot de lumske elementene og moderne havforinger.

På moderne havgående skip, blant annet enheter og enheter som sørger for sikker navigering, brukes stabilisatorer for å hindre at skipet får en uakseptabelt stor liste om bord. I noen tilfeller brukes kraftige gyroskoper til dette, i andre - uttrekkbare hydrofoiler som utjevner posisjonen til skipets skrog. Datasystemer på skip er i konstant kommunikasjon med meteorologiske satellitter og andre romfartøyer, noe som ber navigatører ikke bare plasseringen og styrken til stormer, men også den mest gunstige kursen i havet.

I tillegg til overflatebølger er det også indre bølger i havet. De dannes i grensesnittet mellom to vannlag med forskjellig tetthet. Disse bølgene beveger seg langsommere enn overflatebølger, men kan ha stor amplitude. De oppdager indre bølger ved rytmiske endringer i temperaturen på forskjellige havdyp. Fenomenet indre bølger er ennå ikke studert nok. Det er bare nøyaktig fastslått at bølger oppstår ved grensen mellom lag med lavere og høyere tetthet. Situasjonen kan se slik ut: det er fullstendig ro på overflaten av havet, og en storm raser på et visst dyp, indre bølger deles langs lengden, som vanlige overflatebølger, i korte og lange. For korte bølger er lengden mye mindre enn dybden, mens for lange bølger tvert imot overskrider lengden dybden.

Det er mange grunner til utseendet til indre bølger i havet. Grensesnittet mellom lag med forskjellig tetthet kan være ubalansert av et stort fartøy i bevegelse, overflatebølger og havstrømmer.

Lange indre bølger manifesterer seg for eksempel på følgende måte: et vannlag, som er et vannskille mellom tettere («tungt») og mindre tett («lett») vann, stiger først sakte i timevis, og faller så uventet. med nesten 100 meter. En slik bølge er veldig farlig for ubåter. Tross alt, hvis en ubåt sank til en viss dybde, ble den balansert av et lag vann med en viss tetthet. Og plutselig, uventet, dukker det opp et lag med mindre tett vann under skroget på båten! Båten synker umiddelbart ned i dette laget og synker til en dybde hvor mindre tett vann kan balansere den. Men dybden kan være slik at vanntrykket vil overstige styrken til ubåtens skrog, og det vil bli knust i løpet av minutter.

I følge konklusjonen fra amerikanske eksperter som undersøkte årsakene til dødsfallet til Thresher-atomubåten i 1963 i Atlanterhavet, var denne ubåten i akkurat en slik situasjon og ble knust av enormt hydrostatisk trykk. Naturligvis var det ingen vitner til tragedien, men versjonen av årsaken til katastrofen bekreftes av resultatene av observasjoner utført av forskningsskip i området for ubåtens død. Og disse observasjonene viste at det ofte oppstår interne bølger med en høyde på over 100 meter her.

En spesiell type er bølger som oppstår på havet når atmosfærisk trykk endres. De heter seiches og mikroseiches. Oseanologi er studiet av dem.

Så vi snakket om både korte og lange bølger til sjøs, både overflate og indre. Og la oss nå huske at lange bølger oppstår i havet, ikke bare fra vind og sykloner, men også fra prosesser som skjer i jordskorpen og til og med i dypere områder på "innsiden" av planeten vår. Lengden på slike bølger overstiger mange ganger de lengste bølgene i havdyningen. Disse bølgene kalles flodbølge. Når det gjelder høyde, er tsunamibølger ikke mye høyere enn store stormbølger, men lengden når hundrevis av kilometer. Det japanske ordet "tsunami" betyr grovt oversatt "havnbølge" eller "kystbølge" . Til en viss grad formidler dette navnet essensen av fenomenet. Faktum er at i det åpne hav utgjør ikke en tsunami noen fare. I tilstrekkelig avstand fra kysten raser ikke tsunamien, produserer ikke ødeleggelse, det er umulig å legge merke til eller føle det. Alle plagene fra tsunamien oppstår på kysten, i havner og havner.

Tsunamier oppstår oftest fra jordskjelv forårsaket av bevegelse av tektoniske plater av jordskorpen, samt fra sterke vulkanutbrudd.

Mekanismen for tsunamidannelse er oftest som følger: som et resultat av forskyvning eller brudd på en del av jordskorpen, oppstår en plutselig stigning eller fall av en betydelig del av havbunnen. Som et resultat er det en rask endring i volumet av vannrommet, og elastiske bølger vises i vannet som forplanter seg med en hastighet på omtrent halvannen kilometer per sekund. Disse kraftige elastiske bølgene genererer tsunamier på overflaten av havet.

Etter å ha oppstått på overflaten, sprer tsunamibølgene seg i sirkler fra episenteret. På opprinnelsesstedet er høyden på tsunamibølgen liten: fra 1 centimeter til to meter (noen ganger opptil 4-5 meter), men oftere i området fra 0,3 til 0,5 meter, og bølgelengden er enorm: 100 -200 kilometer. Usynlige i havet blir disse bølgene, som nærmer seg kysten, som vindbølger, brattere og høyere, noen ganger når de en høyde på 10-30 og til og med 40 meter. Etter å ha falt i land, ødelegger og ødelegger tsunamier alt på deres vei, og, verst av alt, dreper tusener, og noen ganger titalls og til og med hundretusener av mennesker.

Hastigheten på tsunamiutbredelsen kan være fra 50 til 1000 kilometer i timen. Målinger viser at hastigheten til en tsunamibølge varierer proporsjonalt med kvadratroten av havdybden. I gjennomsnitt suser en tsunami gjennom den åpne vidden av havet med en hastighet på 700-800 kilometer i timen.

Tsunamier er ikke vanlige forekomster, men de er ikke så sjeldne lenger.

I Japan har tsunamibølger blitt registrert i over 1300 år. I gjennomsnitt rammet destruktive tsunamier Land of the Rising Sun hvert 15. år (små tsunamier som ikke fikk alvorlige konsekvenser er ikke tatt i betraktning).

De fleste tsunamier forekommer i Stillehavet. Tsunamier raste på Kuril-, Aleutian-, Hawaii- og Filippinene. De angrep også kysten av India, Indonesia, Nord- og Sør-Amerika, samt europeiske land som ligger på Atlanterhavskysten og i Middelhavet.

Den siste mest ødeleggende tsunami-invasjonen var den forferdelige flommen i 2004 med enorme ødeleggelser og tap av menneskeliv, som hadde seismiske årsaker og oppsto i sentrum av Det indiske hav.

For å ha en idé om de spesifikke manifestasjonene av en tsunami, kan man referere til en rekke materialer som beskriver dette fenomenet.

Vi vil bare gi noen få eksempler. Slik beskrev pressen resultatene av et jordskjelv som skjedde i Atlanterhavet ikke langt fra den iberiske halvøy 1. november 1755. Det forårsaket forferdelige ødeleggelser i hovedstaden i Portugal, Lisboa. Inntil nå, i sentrum av byen, reiser ruinene av den en gang så majestetiske bygningen til Karmo-klosteret, som aldri ble restaurert. Disse ruinene minner innbyggerne i Lisboa om tragedien som kom til byen 1. november 1755. Kort tid etter jordskjelvet trakk havet seg tilbake, og da traff en 26 meter høy bølge byen. Mange innbyggere, som flyktet fra de fallende rester av bygninger, forlot de trange gatene i byen og samlet seg på den brede vollen. Den brusende bølgen vasket bort 60 tusen mennesker i havet. Lisboa ble ikke helt oversvømmet fordi den ligger på flere høye åser, men på lave steder oversvømmet havet landet opptil 15 kilometer fra kysten.

27. august 1883 var det et kraftig utbrudd av vulkanen Kratau, som ligger i Sunda-stredet i den indonesiske skjærgården. Skyer av aske steg til himmelen, det oppsto et kraftig jordskjelv som ga opphav til en 30-40 meter høy bølge. I løpet av noen få minutter skyllet denne bølgen ut i havet alle landsbyene som ligger på den lave kysten av den vestlige delen av Java og sør for Sumatra, 35 tusen mennesker døde. Med en hastighet på 560 kilometer i timen feide tsunamibølger over det indiske hav og Stillehavet og nådde kysten av Afrika, Australia og Amerika. Selv i Atlanterhavet, til tross for dets isolasjon og avsidesliggende beliggenhet, ble det noen steder (Frankrike, Panama) registrert en viss økning i vann.

Den 15. juni 1896 ødela tsunamibølger 10 000 hus på østkysten av den japanske øya Honshu. Som et resultat døde 27 tusen mennesker.

Det er umulig å bekjempe en tsunami. Men det er mulig og nødvendig å minimere skaden de påfører mennesker. Derfor er det nå i alle seismisk aktive områder hvor det er trussel om dannelse av tsunamibølger opprettet spesielle varslingstjenester utstyrt med nødvendig utstyr som mottar signaler fra sensitive seismografer plassert forskjellige steder langs kysten om endringer i seismikken. situasjon. Befolkningen i slike områder blir regelmessig instruert om oppførselsregler i tilfelle trussel om tsunamibølger. Tsunamivarslingstjenestene i Japan og Hawaii-øyene har gjentatte ganger gitt betimelige alarmer om nærmer seg en tsunami, som reddet mer enn tusen menneskeliv.

Alle typer strømmer og bølger er preget av at de bærer kolossal energi - termisk og mekanisk. Men menneskeheten er ikke i stand til å bruke denne energien, med mindre vi selvfølgelig teller forsøk på å bruke energien til flo og fjære. Noen vitenskapsmann, sannsynligvis en elsker av statistikk, beregnet at kraften til tidevann overstiger 1000000000 kilowatt, og alle elvene på kloden - 850000000 kilowatt. Energien til en kvadratkilometer av et stormende hav er estimert til milliarder av kilowatt. Hva betyr dette for oss? Bare at en person ikke kan bruke enda en milliondel av energien til tidevann og stormer. I noen grad bruker folk vindenergi til elektrisitet og andre formål. Men det er, som de sier, en annen historie.

© Vladimir Kalanov,
"Kunnskap er makt"