Монстры из глубины

Волны-убийцы — это аномально большие и смертельно опасные волны. Они нападают неожиданно как в открытом море, так и на берегу, поэтому грозят всем — гигантским лайнерам, прогулочным яхтам, мореплавателям и отдыхающим на пляжах. Учёные из кампуса НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде Ефим Пелиновский и Екатерина Диденкулова составили каталог таких явлений в Мировом океане за 2011–2018 годы и определили, где они чаще всего возникают и наносят наибольший урон.

От неверия до признания

Об огромных 30-метровых волнах, которые внезапно могут обрушиться на судно и потопить его, моряки рассказывали с давних пор. Но эти заявления мало кто воспринимал всерьёз — морякам и рыбакам свойственно преувеличивать, да и в существование таких волн сложно поверить.

Зафиксировать явление документально удалось в 1980 году. Нефтяной танкер ESSO LANGUEDOC шёл из южноафриканского порта Дурбан. Помощник капитана Филипп Лежур позже вспоминал: «Штормило, но несильно. Вдруг со стороны кормы появилась огромная волна, во много раз выше всех остальных. Она накрыла всё судно, под водой скрылись даже мачты».

Так как мачты были около 25 метров, высоту волны определили почти в 30 метров. Танкер выжил, волну удалось сфотографировать. После этого к рассказам моряков стали относиться с большей верой.

Спустя два года от волны-монстра пострадала самая на тот момент большая и современная нефтяная платформа Ocean Ranger. Сооружение длиной 121 метр, высотой 103 метра (как 35-этажный дом), с 12 якорями по 20 тонн было уничтожено 14 февраля 1982-го. 27-метровая стена воды выдавила окна центра управления, стабилизирующие системы вышли из строя, платформа перевернулась, все 84 рабочих погибли.

Через 13 лет атака на другую платформу — «Дропнер» в Северном море — стала исторической. Тогда — 1 января 1995 года удар волны с амплитудой 26 метров впервые зарегистрировали с помощью приборов. Существование волн-убийц было признано научной общественностью, начались исследования.

Что это?

После случая с «Дропнером» волны-убийцы начали изучаться по целому ряду направлений: в натурных измерениях, вычислительных экспериментах, строились физические и математические модели. В англоязычной литературе за явлением закрепилось несколько названий (rogue wave, freak wave, monster waves, episodic wave, killer wave, extreme wave, abnormal wave), а океанологи сформулировали его высотный критерий:

Главными признаками также можно считать внезапное появление и исчезновение, большую энергию и малое время жизни (от нескольких минут до десятков секунд). И не стоит путать волну-убийцу с волной цунами, предупреждают учёные — у них абсолютно разные характеристики и механизмы образования.

Откуда берутся?

Основные механизмы, ответственные за рождение аномально больших волн, удалось выделить после многолетних исследований. Это может быть:

 интерференция — когда обычные волны накладываются друг на друга из-за столкновения течений с ветрами или столкновения волн, огибающих рифы или острова с противоположных направлений;

 модуляционная неустойчивость — самопроизвольное нарастание в пространстве и времени возмущений амплитуды и фазы почти монохроматической волны, распространяющейся в нелинейной среде или в динамической системе без потерь энергии;

 дисперсионная фокусировка — когда волны «играют в догонялки», в этом случае самые быстрые и длинные настигают более короткие, и они взаимодействуют.

Можно ли предсказать?

Вопрос по-прежнему остается самым главным. И тут можно выделить два подхода:

 обнаружение волны с помощью инструментальных средств на некотором расстоянии от объекта. Оперативно предсказав её эволюцию, специальные службы смогут минимизировать последствия столкновения, например, эвакуировать людей с палубы или развернуть судно;

 определение морских условий, при которых наиболее вероятно возникновение аномалии : специфическая батиметрия (рельеф) дна, столкновение течений с волнами зыби, взаимодействие с берегом. Кроме того, выявляются конкретные акватории, где механизмы образования волн-убийц «особенно хорошо работают», чтобы суда обходили их стороной. А также — береговые участки, о которых надо предупреждать людей, что здесь есть риск погибнуть.

Назвать и упорядочить

Считалось, что 30-метровые гиганты появляются редко, раз в 10 000 лет. Однако в начале 2000-х эту теорию опровергли. Европейское космическое агентство в рамках проекта MaxWave запустило два искусственных спутника для мониторинга поверхности океана. Данные спутников поражали воображение: всего за три недели в разных районах земного шара удалось увидеть более 10 одиночных волн, высота которых превышала 25 метров.

Со временем волны-убийцы регистрировались всё чаще. Естественно, возникла необходимость систематизировать данные. Свидетельства очевидцев 1498–2007 годов собрали в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований США. В следующей работе упорядочены события 2013 года. А в статье российских исследователей проанализированы случаи 2005-го.

Каталог по всему Мировому океану был создан для 2006–2010 годов. После этого появлялись более узкие — для конкретного года или акватории. Работу в глобальном масштабе продолжили Ефим Пелиновский и Екатерина Диденкулова, систематизировавшие случаи в Мировом океане с 2011 по 2018 год.

Масштаб бедствия

«Собранные данные, — рассказывает Екатерина Диденкулова, — это не прямые измерения, а зачастую свидетельства очевидцев, но события полностью подходят под критерии волн-убийц: высота, внезапность и нанесение ущерба».

В составленный учёными каталог вошли 210 случаев. Все волны были разделены на три вида:

 глубоководные — произошедшие на глубине более 50 метров;

 мелководные (менее 50 метров);

 прибрежные — внезапный накат на берег, смывавший людей и береговые постройки.

Число волн каждый год было стабильным — от 20 до 30. Значительно чаще фиксировались прибрежные — 120 (57%) за весь период.

Волны-убийцы на глубокой/мелкой воде и на берегу (% случаев, 2011–2018 годы)

Частые инциденты на берегу авторы исследования объясняют «большой плотностью населения в прибрежных районах и активным использованием берегов, где вероятность встречи с волной-убийцей выше, чем на глубокой воде».

Но на глубокой воде люди чаще расставались с жизнью. В 2011–2018 на такие случаи пришлось около 49% смертей. Всего же за этот период в результате 210 нападений:

 386 человек погибли;

 184 ранены;

 50 судов повреждено;

 24 судна затоплено.

Ущерб от волн-убийц, 2011–2018 годы

Территории риска

Каталог, основанный на свидетельствах очевидцев, а не на прямых измерениях, является приближённым, признают исследователи. Однако такая статистика проливает свет не только на особенности самого явления, но и на наиболее опасные акватории Мирового океана.

Места, где волны-убийцы возникали и наносили ущерб, учёные отметили на карте. В лидерах оказались побережья Соединенных Штатов Америки, Карибское море, Европа, Австралия и Новая Зеландия.

Карта волн-убийц, 2011–2018 годы

На некоторых территориях (например, Латинская Америка или Гренландия) в 2011–2018 годах меток нет. Основная причина — малая плотность населения и океанского трафика, поясняет Екатерина Диденкулова: «В Гренландии — просто слишком мало свидетелей, люди там не отдыхают на пляжах, да и трафика почти нет, поэтому нет и разрушений. В Латинской Америке пляжей как раз много. И люди, очевидно, гибнут. Просто эта информация значительно меньше попадает в прессу, а если и попадает, то не на английском языке, на котором вёлся наш поиск».

Среди не знакомых с волнами-убийцами и северное побережье России, что опять же связано с малым трафиком судов, небольшим населением и ледяным покровом морской поверхности в зимние месяцы. Эти же факторы определяют и российскую ситуацию в целом — несмотря на обширные морские границы, столкновений с водными монстрами не так много. Как правило, волны-убийцы регистрируются в Чёрном и Охотском морях, у берегов Сахалина и Камчатки.
IQ