Солитоны - морские волны-убийцы

Морякам давно известны одиночные волны большой высоты, которые губят корабли. Долгое время считалось, что подобное встречается только в открытом океане. Однако последние данные говорят о том, что одиночные волны-убийцы (до 20-30 метров высотой), или солитоны (от английского solitary — «уединённый»), могут появляться и в прибрежных зонах.

Солитоны - что это? Происшествие с «Бирмингемом»

Вначале сошлёмся на свидетельства очевидцев.

«Мы находились примерно в 100 милях к юго-западу от Дурбана на пути в Кейптаун. Крейсер шёл быстро и почти без качки, встречая умеренную зыбь и ветровые волны, когда внезапно мы провалились в яму и понеслись вниз навстречу следующей волне, которая прокатилась через первые орудийные башни и обрушилась на наш открытый капитанский мостик. Я был сбит с ног и на высоте 10 метров над уровнем моря оказался в полуметровом слое воды. Корабль испытал такой удар, что многие решили, что нас торпедировали. Капитан сразу же уменьшил ход, но эта предосторожность оказалась напрасной, так как умеренные условия плавания восстановились и больше «ям» не попадалось. Это происшествие, случившееся ночью с затемненным кораблём, было одним из наиболее волнующих в море. Я охотно верю, что гружёное судно при таких обстоятельствах может потонуть».

Так описывает неожиданную встречу с одиночной катастрофической волной британский офицер с крейсера «Бирмингем». Эта история произошла во время Второй мировой войны, поэтому понятна реакция экипажа, решившего, что крейсер торпедирован.

Не столь удачно закончилось аналогичное происшествие с пароходом «Уарита» в 1909 году. На нём находились 211 пассажиров и команда. Погибли все.

Такие одиночные неожиданно появляющиеся в океане волны, собственно, и получили название волн-убийц, или солитонов.

Казалось бы, любой шторм можно назвать — убийцей.. Ведь действительно, сколько судов погибло во время бури и гибнет сейчас? Скольмо моряков нашли своё последнее пристанище в пучинах бушующего моря? И всё же волны, возникающие в результате морских штормов и даже ураганов, «убийцами» не называют.

Сломанный танкер

Считается, что встреча с солитоном наиболее вероятна у южного побережья Африки. Когда транспортные морские пути благодаря Суэцкому каналу изменились и суда перестали ходить вокруг Африки, количество встреч с волнами-убийцами уменьшилось.

Тем не менее уже после Второй мировой войны с 1947 года примерно за 12 лет с соли-тонами повстречались весьма крупные корабли — «Босфонтеин», «Гиастеркерк», «Оринфонтейн» и «Яхерефонтейн», не считая более мелких местных судов.

В период арабо-израильской войны Суэцкий канал был практически закрыт, и движение судов вокруг Африки снова стало интенсивным. От встречи с волной-убийцей в июне 1968 года погиб супертанкер «Уорлд Глори» водоизмещением более 28 тысяч тонн. Танкер получил штормовое предупреждение, и при подходе шторма все выполнялось по инструкции. Ничего плохого не предвиделось.

Но среди обычных ветровых волн, которые серьёзной опасности не представляли, неожиданно возникла огромная волна высотой около 20 метров с очень крутым фронтом. Она подняла танкер так, что его середина — опиралась» на волну, а носовая и кормовая части оказались в воздухе.

Танкер был нагружен сырой нефтью и под своим весом разломился пополам. Эти половинки ещё какое-то время сохраняли плавучесть, но через четыре часа танкер ушёл на дно. Правда, большую часть экипажа удалось спасти.

В 70-е годы «нападения» волн-убийц на корабли продолжались. В августе 1973 года судно «Нептун Сапфир», шедшее из Европы в Японию, в 15 милях от мыса Хермис при ветре около 20 метров в секунду испытало неожиданный удар неизвестно откуда взявшейся одиночной волны. Удар был такой силы, что носовая часть судна длиной примерно 60 метров отломилась от корпуса!

Судно «Нептун Сапфир» имело самую совершенную конструкцию для тех лет.

Тем не менее встреча с волной-убийцей оказалась для него роковой.

Подобных случаев описано довольно много. В страшный перечень катастроф, естественно, попадают не только крупные суда, на которых существуют возможности спасения экипажа. Встреча с волнами-убийцами для малых судов чаще всего заканчивается намного трагичнее.

Такие корабли не только испытывают сильнейший удар, способный их разрушить, но на крутом переднем фронте волны могут запросто опрокинуться. Это происходит столь быстро, что рассчитывать на спасение невозможно.

Это не цунами

Что же это такое — волны-убийцы? Первая мысль, которая приходит в голову осведомлённому читателю, — это цунами. После катастрофического «набега» гравитационных волн на юго-восточные берега Азии многие представляют цунами как жуткую стену воды с крутым передним фронтом, обрушивающуюся на берег и смывающую дома и людей.

Действительно, цунами способны на многое. После появления этой волны у северных Курил гидрографы, изучая последствия, обнаружили приличных размеров катер, переброшенный через прибрежные холмы в глубь острова. То есть энергия цунами просто поражает.

Однако это всё касается цунами, «нападающих» на берег.

В переводе на русский язык термин «цунами» означает «большая волна в гавани». Её очень трудно обнаружить в открытом океане. Там высота этой волны обычно не превышает одного метра, а средние, типичные размеры — десятки сантиметров.

Да и уклон чрезвычайно маленький, ведь при такой высоте её длина составляет несколько километров. Так что выявить цунами на фоне бегущих ветровых волн или зыби практически нереально.

Почему же при «нападении» на берег цунами становятся такими устрашающими? Дело в том, что эта волна из-за своей большой длины приводит в движение воду по всей глубине океана. И, когда при распространении она достигает сравнительно мелководных районов, вся эта колоссальная масса воды из глубин поднимается вверх.

Вот так «безобидная» в открытом океане волна становится разрушительной на побережье. Так что волны-убийцы — это не цунами.

На самом дел солитоны — это необыкновенное и малоизученное явление. Их называют волнами, хотя на самом деле они нечто иное. Для возникновения солитонов, конечно, необходим некоторый изначальный импульс, удар, иначе откуда взяться энергии, но не только. В отличие от обычных волн солитоны распространяются на большие расстояния с очень малым рассеянием энергии. Это загадка, которая ещё ждёт изучения.

Солитоны практически не взаимодействуют друг с другом. Как правило, они распространяются с разными скоростями. Конечно, может получиться так, что один солитон догонит другой, и тогда они суммируются по высоте, но потом всё равно снова разбегаются по своим путям.

Конечно, сложение солитонов — редкое событие. Но есть ещё одна причина резкого возрастания у них крутизны и высоты. Причина эта — подводные уступы, через которые «пробегает» солитон. При этом в подводной части происходит отражение энергии, и волна как бы «выплескивается» вверх.

Подобная ситуация изучалась на физических моделях международной научной группой. Опираясь на эти исследования, можно прокладывать более безопасные маршруты движения судов.

Но загадок всё же остаётся намного больше, чем изученных особенностей, и тайна волн-убийц по-прежнему ждёт своих исследователей. Особенно загадочны солитоны внутри вод моря, на так называемом «слое скачка плотности». Эти солитоны могут приводить (или уже приводили) к катастрофам подводных лодок.

Источник: издание Тайны 20-го века №1-2, январь 2010 года
Рубрика: Загадки природы
Автор: Максим Климов