Волны-убийцы: мифы и реальность
- Авторы: Слюняев А.В1,2, Пелиновский Е.Н1,2,3
-
Учреждения:
- Институт прикладной физики РАН
- Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ), Нижегородский филиал
- Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е.Алексеева
- Выпуск: № 10 (2021)
- Страницы: 10-25
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/0032-874X/article/view/628067
- DOI: https://doi.org/10.7868/S0032874X21100021
- ID: 628067
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Приведен обзор исследований опасного природного явления — неожиданного возникновения необычайно высоких волн на морской поверхности (так называемых волн-убийц). Объясняется, чем такие волны отличаются от обычных гравитационных волн, возникающих под действием ветра, и какова, согласно базовым теоретическим моделям, вероятность образования высоких волн. В простой форме приводятся основные предположения, которые заложены в существующие модели прогноза ветрового волнения, и показано, в чем их недостаточность для объяснения появления волн-убийц. Обсуждается связь волн-убийц с ключевыми решениями приближенных уравнений гидродинамики (солитонами, солитонами огибающей, бризерами), а также неоднозначный взгляд на роль эффектов нелинейной самомодуляции волн в открытом океане. Приводится общая гипотетическая концепция прогноза ветровых волн в океане и обсуждаются новые подходы для прогноза волн, учитывающие эффект волн-убийц.
Об авторах
А. В Слюняев
Институт прикладной физики РАН; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ), Нижегородский филиал
Email: slunyaev@appl.sci-nnov.ru
Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия
Е. Н Пелиновский
Институт прикладной физики РАН; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ), Нижегородский филиал; Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е.Алексеева
Email: pelinovsky@appl.sci-nnov.ru
Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия
Список литературы
- Лопатухин Л.И., Бухановский А.В., Дивинский Б.В., Рожков В.А. О необычных волнах в океанах и морях. Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. 2003; 26: 65–73.
- Лопатухин Л.И. Ветровое волнение: Учеб. пособие. СПб., 2012.
- Akhmediev N., Ankiewicz A., Taki M. Waves that appear from nowhere and disappear without a trace. Physics Letters. 2009; 373: 675–678.
- Диденкулова Е.Г., Пелиновский Е.Н. Волны-убийцы в 2011–2018 годах. Доклады РАН. Науки о Земле. 2020; 491: 97–100.
- Didenkulova E.G. Catalogue of rogue waves occurred in the World Ocean from 2011 to 2018 reported by mass media sources. Ocean and Coastal Management. 2020; 188: 105076.
- Кузнецов К.И., Зайцев А.И., Костенко И.С. и др. Наблюдения волн-убийц в прибрежной зоне о.Сахалин. Экологические системы и приборы. 2014; 2: 33–39.
- Glein J., Kumar V.S., Balakrishnan N.T.M. et al. Freak waves off Ratnagiri, west coast of India. Indian Journal of Geo-Marine Sciences. 2011; 43: 1339–1342.
- Горский Н.Н. Тайны океана. Под ред. В.П.Зенковича. М., 1968.
- Лавренов И.В. Встреча с «волной-убийцей». Морской флот. 1985; 12: 28–30.
- Лавренов И.В. Математическое моделирование ветрового волнения в пространственно-неоднородном океане. Под ред. И.Н.Давидана. СПб., 1998.
- Cattrell A.D., Srokosz M., Moat B.I., Marsh R. Can rogue waves be predicted using characteristic wave parameters? Journal of Geophysical Research: Oceans. 2018; 123: 5624.
- Christou M., Ewans K. Field measurements of rogue water waves. Journal of Physical Oceanography. 2014; 44: 2317–2335.
- Liu P.C., MacHutchon K.R. Are there different kinds of rogue waves? Proceedings of the 25th Int. Conf. OMAE 2006. Hamburg, 2006; 92619.
- Zakharov V.E., Ostrovsky L.A. Modulation instability: the beginning. Physica D. 2009; 238: 540–548.
- Alber I.E. The effects of randomness on the instability of two-dimensional surface wavetrains. Proc. Roy. Soc. Lond. A. 1978; 363: 525–546.
- Leon S.P.de, Soares C.G. Extreme wave parameters under North Atlantic extratropical cyclones. Ocean Modelling. 2014; 81: 78–88.
- Cavaleri L., Bertotti L., Torrisi L. et al. Rogue waves in crossing seas: The Louis Majesty accident. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2012; 117: C00J10.
- Филиппов А. Многоликий солитон. М., 1985.
- Slunyaev A., Clauss G.F., Klein M., Onorato M. Simulations and experiments of short intense envelope solitons of surface water waves. Phys. Fluids. 2013; 25: 067105.
- Дьяченко А.И., Захаров В.Е., Шамин Р.В., Бадулин С.И. Волны-убийцы и задачи их исследования. Мировой океан. Под ред. Л.И.Лобковского. М., 2013; 1: 576–592.
- Simpson A., Haller M., Walker D. et al. Wave-by-wave forecasting via assimilation of marine radar data. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 2020; 37: 1269–1288.
- Dudley J.M., Genty G., Mussot A. et al. Rogue waves and analogies in optics and oceanography. Nature Reviews Physics. 2019; 1: 675–689.
- Захаров В.Е., Манаков С.В., Новиков С.П., Питаевский Л.П. Теория солитонов. Метод обратной задачи. М., 1980.
- Cavaleri L. Wave modeling: Where to go in the future. Bulletin of the American Meteorological Society. 2006; 87: 207–214.
- Bergamasco F., Torsello A., Sclavo M. et al. WASS: An open-source pipeline for 3D stereo reconstruction of ocean waves. Computers & Geosciences. 2017; 107: 28–36.
- Kharif C., Pelinovsky E., Slunyaev A. Rogue Waves in the Ocean. Springer, 2009.
- Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. Волны-убийцы: факты, теория, моделирование. М.; Берлин, 2016.
- Слюняев А.В., Пелиновский Д.Е., Пелиновский Е.Н. Морские волны-убийцы: наблюдения, физика и математика. Успехи физических наук. 2021. doi: 10.3367/UFNr.2021.08.039038.
Дополнительные файлы
