Колись їх розпустили як морський міф, вигадливі океанські хвилі, що піднімаються на висоту, як десятиповерхові багатоквартирні квартали, були прийняті як провідна причина великих потоплень кораблів. Результати супутників ЕРС ESA допомогли встановити широке існування цих "шахрайських" хвиль і зараз їх використовують для вивчення їхнього походження.
Сувора погода за останні два десятиліття затопила понад 200 супертанкерів і контейнеровозів довжиною понад 200 метрів. В багатьох подібних випадках, як вважають, нерівні хвилі є основною причиною.
Моряки, які пережили подібні зустрічі, мали неабиякі історії. У лютому 1995 року лайнер крейсера королева Єлизавета II зустріла 29-метрову розгульну хвилю під час урагану в Північній Атлантиці, який капітан Рональд Уорік назвав «великою водою? це виглядало так, ніби ми їдемо в Білі скелі Дувра. "
А протягом тижня з лютого по березень 2001 року два загартовані туристичні крейсери? Бременська та Каледонська зірка? коли їхні вікна мосту були розбиті 30-метровими шахрайськими хвилями в Південній Атлантиці, колишній корабель залишався пливучи без навігації та руху протягом двох годин.
"Інциденти сталися на відстані менше тисячі кілометрів один від одного", - сказав Вольфганг Розенталь - старший науковий співробітник науково-дослідного центру GKSS Forschungszentrum GmbH, розташований в Гестхахті в Німеччині, який протягом багатьох років вивчав ізгої хвилі. «Вся електроніка була вимкнена на Бремені, коли вони рухалися паралельно хвилям, і поки їх знову не включили, екіпаж подумав, що це міг бути останній день у живих.
«Це ж явище могло затопити багато менш щасливих суден: два великих кораблі в середньому занурюються щотижня, але причина ніколи не вивчається до тієї ж деталі, як авіакатастрофа. Це просто переноситься на "погану погоду". "
Також були вражені офшорні платформи: 1 січня 1995 р. Нафтову установку Драупнера в Північному морі вдарила хвиля, висоту якої вимірювали бортовим лазерним пристроєм в 26 метрів, а найвища хвиля навколо неї досягала 12 метрів.
Об'єктивні радіолокаційні докази з цієї та інших платформ? радіолокаційні дані з нафтового родовища Гоми Північного моря зафіксували 466 зустрічей із хвилею хвилі за 12 років - допомогли перетворити раніше скептичних вчених, у статистичних даних яких такі великі відхилення від навколишнього морського стану трапляються лише раз на 10000 років.
Той факт, що зграбні хвилі насправді відбуваються відносно часто, мав серйозні економічні наслідки, оскільки нинішні кораблі та морські платформи побудовані для витримки максимальної висоти хвиль лише 15 метрів.
У грудні 2000 року Європейський Союз ініціював науковий проект під назвою MaxWave для підтвердження поширеності хвиль шахраїв, моделювання їх виникнення та врахування їх наслідків для критеріїв конструкції суден та морських конструкцій. І як частина MaxWave, дані з радіолокаційних супутників ЕРС ESA вперше були використані для проведення глобального перепису хвиль шахрайства.
"Без повітряного покриття радіолокаційними датчиками ми не мали шансів знайти", - додав Розенталь, який очолював трирічний проект MaxWave. «Все, що нам потрібно було продовжити, - це радіолокаційні дані, зібрані з нафтових платформ. Тож нам було цікаво використовувати ERS з самого початку ».
Космічні кораблі-близнюки ESA ERS-1 і 2? запущений у липні 1991 р. та квітні 1995 р. відповідно? обидва мають радаром синтетичної діафрагми (SAR) як основним інструментом.
SAR працює в декількох різних режимах; в той час як над океаном він працює у хвильовому режимі, отримуючи кожні 200 км «зображень» морської поверхні.
Ці маленькі уявлення потім математично перетворюються на усереднені розбиття хвильової енергії та напрямку, що називаються океано-хвильовими спектрами. ESA робить ці спектри загальнодоступними; вони корисні для метеорологічних центрів, щоб підвищити точність моделей прогнозу на море.
"Недоступні зображення не доступні, але, з роздільною здатністю десяти метрів, ми вважали, що вони містять безліч корисної інформації самі", - сказав Розенталь. «Спектри океанських хвиль дають середні дані про стан моря, але вони зображають окремі висоти хвиль, включаючи крайності, які нас цікавили.
"ESA надала нам дані про три тижні?" близько 30 000 окремих зображень? Вибрані приблизно в той час, коли були вражені Бременська та Каледонська зірки. Зображення оброблялися та автоматично шукали екстремальні хвилі в Німецькому аерокосмічному центрі (DLR). "
Незважаючи на порівняно короткий проміжок часу, який охоплювали дані, команда MaxWave визначила понад десять окремих гігантських хвиль по всьому світу понад 25 метрів у висоту.
"Довівши, що вони існують у більшій кількості, ніж хто-небудь очікував, наступним кроком є аналіз, чи можна їх прогнозувати", - додав Розенталь. «MaxWave офіційно укладено наприкінці минулого року, хоча два напрямки роботи тривають від нього? один - вдосконалити конструкцію суден, дізнавшись, як судна затонули, а другий - вивчити більше супутникових даних з метою аналізу, чи можливо прогнозування. "
Новий науково-дослідний проект під назвою WaveAtlas використає два роки варті зображення ERS для створення всесвітнього атласу подій хвильових хвиль та проведення статистичного аналізу. Головний слідчий - Сьюзанн Ленер, доцент кафедри прикладної фізики моря в Університеті Майамі, який також працював над MaxWave в DLR, з Розсенталом, співавтором проекту.
"Переглядаючи зображення, у вас виникає відчуття, як летіти, тому що ви можете стежити за станом моря по сліду супутника", - сказав Ленер. "Інші функції, такі як крижинки, пляшки нафти та кораблі, також помітні на них, тому існує зацікавленість у використанні їх для додаткових галузей вивчення.
«Тільки радіолокаційні супутники можуть забезпечити справді глобальний відбір даних, необхідний для статистичного аналізу Світового океану, оскільки вони можуть бачити крізь хмари та темряву, на відміну від оптичних аналогів. У штормову погоду, таким чином, радіолокаційні зображення є єдиною доступною інформацією. "
Поки що деякі зразки вже знайдені. Хвостові хвилі часто асоціюються з місцями, де звичайні хвилі стикаються з океанськими течіями та вихрами. Сила струму концентрує енергію хвилі, утворюючи більші хвилі? Ленер порівнює його з оптичною лінзою, концентруючи енергію на невеликій площі.
Це особливо актуально у випадку сумно небезпечної течії Агульс біля східного узбережжя Південної Африки, але хвильові асоціації хвиль також зустрічаються з іншими течіями, такими як Гольфстрім у Північній Атлантиці, взаємодіючи з хвилями, що спускаються з Лабрадорського моря .
Однак дані показують, що шахрайські хвилі також трапляються далеко від течій, часто трапляючись поблизу погодних фронтів та мінімумів. Стійкі вітри від тривалих штормів понад 12 годин можуть збільшити хвилі, що рухаються з оптимальною швидкістю синхронно з вітром? занадто швидко, і вони рухаються попереду шторму і розсіюються, занадто повільно, і вони відстають.
"Ми знаємо деякі причини шахрайських хвиль, але їх усіх ми не знаємо", - підсумував Розенталь. Проект WaveAtlas планується продовжити до першого кварталу 2005 року.
Оригінальне джерело: ESA News Release
