Новости партнеров


GEO приглашает

Бесплатный проезд на городском транспорте и скидки на посещение городских достопримечательностей —  карта Jerusalem City Pass сэкономит вам время и деньги


GEO рекомендует

Бренд Röndell дополнил ассортимент посуды из нержавеющей стали эргономичным набором  Savvy - RDS-940


Новости партнеров

Бойся волны-убийцы

«Волна-убийца» — это не журналистская выдумка, а серьезный научный термин. О том, чем такие волны отличаются от цунами, и чего стоит бояться на пляже, рассказывает GEO лауреат премии «Для женщин в науке» Ирина Диденкулова
текст: Карина Назаретян
Zacarias Pereira da Mata Shutterstock

Что такое волны-убийцы?

Журналисты часто путают их с цунами, но это совсем другое явление. Вот, например, стоите Вы на берегу и наблюдаете за волнами. Все волны немножко разные: одна чуть больше, другая — чуть меньше. И вдруг в этом случайном поле появляется очень большая волна. Появляется она случайно, без какой-либо явной предпосылки. Такие волны принято называть волнами-убийцами.

А как отличить волну-убийцу от просто большой волны?

Возьмем интервал времени (например, 20 минут), в который умещается больше сотни волн. Вы отбираете из них треть самых больших и находите их среднюю высоту. Волна-убийца должна быть как минимум в два раза выше этой средней высоты самых больших волн.

При таком определении, конечно же, далеко не каждая волна-убийца может кого-то «убить». Если общее фоновое волнение слабенькое, то и «убийца» будет небольшая. Поэтому волны-убийцы опаснее всего во время шторма, когда фоновое волнение и без того значительное. Причем главная их опасность — в неожиданности. У них нет источника как такового, и из-за этого их нельзя предсказать.

Как же так? Должна же быть какая-то причина?

Существует много причин. Например, когда волны движутся навстречу течению. Оно постепенно затормаживает волны, и в какой-то момент происходит всплеск. Другой механизм — это различные фокусировки. Например, когда волны движутся с разными скоростями. В какой-то момент они все встречаются и складываются в одну большую волну.

Еще есть механизм модуляционной неустойчивости волн. Это когда последовательность почти одинаковых волн постепенно разбивается на группы больших и очень энергичных волн, и уже в этих группах зарождаются волны-убийцы. Можно сказать, что волны любят жить группами.

Есть взаимодействие волн и атмосферы. На мелководье волны сложно взаимодействуют как между собой, так и с морским дном и берегом, и это тоже порождает волны-убийцы.

И это совсем нельзя предсказать?

Для этого нужна сложная система, но общую такую систему построить, как мне кажется, нельзя. К тому же надо различать волны в открытом океане, у берега и на самом берегу. Если говорить о волнах на берегу, то нужно, чтобы на каждом пляже был установлен датчик, который бы отлавливал эти волны. И еще чтобы был человек, который бы все время за этим следил. То есть пока слабо верится, что это можно внедрить.

Более реалистичным мне кажется вероятностный подход. Можно выявлять условия, которые способствуют появлению волн-убийц. И когда мы заведомо знаем, что вероятность их появления велика, объявлять предупреждения. Например, таблички «Опасно» и «Бойся волны-убийцы». Или выставлять красные флажки во время купания.

Ну и третья возможность — это комбинация этих двух подходов: начинать особо внимательно следить за датчиком, когда вероятность появления волны-убийцы велика.

А если бы можно было расставить на пляже датчики, то можно было бы точно предсказывать волны-убийцы?

Не предсказывать, а фиксировать. Но если человек достаточно далеко ее зафиксирует — за пять-десять минут от берега — этого достаточно, чтобы люди отошли от воды.

Поможет ли ваша работа предотвращать катастрофы, вызванные волнами-убийцами?

Конечно, для этого все и делается. Моя часть — береговая: то, что происходит в прибрежной зоне. Наверное, наша заслуга в том, что мы стали настаивать: у берега тоже бывают волны-убийцы. К корабельным авариям прибрежные волны отношения не имеют, но они ответственны за гибель людей на берегу — когда кого-то смывает волной. Такое бывает довольно часто.

Сейчас мы смотрим, какие береговые конструкции более опасны. Похоже, что некоторые из них — например, парапеты, — как будто провоцируют появление волн-убийц во время шторма. Потому так много смертей случается на крутых откосах и на парапетах.

Еще тут очень важен вопрос образования. Нужно, чтобы люди понимали, что может произойти, чего ждать от моря, как вести себя на берегу. Этого тоже пока не хватает.

Кстати, правда ли, что бывают цунами в реках и озерах?

Да. Если мы определяем цунами как длинную волну, то нам все равно, где сошел оползень: в море, океане или в реке или озере — он и там, и там вызовет эту большую волну. Дело только в масштабах: понятно, что в озере просто не так много воды, чтобы нанести большой урон.

С озером у нас есть хороший пример на Камчатке — озеро Карымское. Это вулканическое озеро, и внутри него, под толщей воды, в 1996 году произошло извержение вулкана. Волна на берегу достигала 30 метров.

А с реками есть красивый исторический нижегородский пример. Мы нашли его по летописи. В 1597 году целый Печерский монастырь сошел в Волгу. В результате этого образовалась волна цунами, которая выбросила лодки на 40 метров от берега. Кстати, этот монастырь у нас и сейчас стоит, правда, уже новый: его потом много раз заново отстраивали.

Что сложнее прогнозировать — волны-убийцы или цунами?

Это разные явления, тут и масштаб бедствий разный. Цунами — это сумасшедшая по энергетике волна. От нее очень много разрушений. С волнами-убийцами не так: они отличаются от обычных волн амплитудой. Их опасность — в неожиданности.

Конечно, цунами легче прогнозировать. И уже сейчас делают это сво всяком случае, те цунами, что вызваны землетрясениями. Происходит землетрясение, дальше оцениваются его параметры. На основе этих расчетов смотрят, какая может быть сгенерирована волна цунами, и рассчитывают распространение этой волны.

Дальше — по мере распространения волны — численные расчеты сравнивают с данными буев, через которые эта волна проходит. В результате расчетные данные уточняются.

Но это с цунами от землетрясений. А, например, для цунами, вызванных оползнями, никаких прогнозов пока не делается.

Моя работа помогает оценить высоту волны на берегу. В частности, мы проводили анализ того, какая волна более опасна, какая — менее. И можно ли, приблизительно зная форму волны, делать какие-то выводы о дальности ее наката и о том, насколько сильным будет наводнение. Хотелось бы, конечно, чтобы это когда-то использовалось на практике.

А как вы думаете, когда это будет использовано?

Это не от нас зависит. Наука очень далеко шагнула за последние десять лет. Но за оперативные системы отвечают не ученые, за них отвечают другие государственные структуры — такие, например, как МЧС. И они живут по своим законам, зачастую мало интересуясь современными возможностями и разработками. И это не только в нашей стране, это вообще в мире.

Например, в средиземноморской системе оповещения о цунами до сих пор пользуются матрицей принятия решения, которая основана исключительно на магнитуде землетрясения. При магнитудах землетрясения больше 6.5 объявляется тревога цунами, при магнитудах от 6 до 6.5 — предупреждение. Понятно, что такой метод неточный и ведет к серьезным просчетам и ошибкам. Но в тоже время он удобен своей простотой, поэтому от него трудно отказаться даже во имя значительных улучшений.

А как изменить систему оповещения? Нужно посадить на местах разбирающихся людей?

Да, конечно. В первую очередь надо, чтобы человек был более квалифицированным, умел работать с новой системой, которая заведомо сложнее таблички. Ну и, конечно, нужно внедрить соответствующую систему — то, с чем человек будет работать.

Расскажите, пожалуйста, про каталог волн-убийц в Мировом океане, который вы составили.

Это интересная игрушка, мне она нравится — неожиданно много удалось вытащить фактически из ничего. Мы собирали информацию из СМИ: газеты, ролики YouTube, навигационные сайты. Получали информацию и просто от людей, из личных разговоров. Я попробовала это в первый раз в 2005 году, но тогда удалось отобрать только девять событий. Это немного, но уже что-то, потому что попыток упорядочить аварии, которые происходили по вине волн-убийц, до этого не было.

Зато за последующие пять лет удалось собрать почти сто событий, из которых мы вытащили максимум информации: на какой глубине была волна, когда, где, при каких условиях. С разных сторон посмотрели, и получилась довольно интересная статистика. Ее действительно все любят: ученые за то, что там есть, над чем подумать, а журналисты — потому что там собраны такие страшилки.

Когда все-таки можно будет предсказывать цунами и волны-убийцы?

Вообще, на разработку и внедрение любой системы уходят годы. Сначала ее нужно придумать, потом запустить, тестировать, пока она не начнет работать в штатном режиме. Надо брать лет пять, как минимум.

Если говорить о цунами, то есть система предупреждения о цунами на тихоокеанском побережье на Дальнем Востоке, а, например, на Черном и Каспийском морях— нет. При этом просто полностью переложить дальневосточный опыт на Черное и Каспийское моря тоже нельзя: особенности у этих бассейнов разные, надо их учитывать и систему отлаживать соответствующим способом. Ну а про несовершенство имеющихся систем я уже говорила. Тем не менее, чтобы что-то улучшать, всегда лучше, чтобы что-то уже было.

По волнам-убийцам пока еще совсем ничего нет.

А когда это получится сделать?

Скажем так: я надеюсь, что на своем веку я это застану. В конце концов, все рано или поздно должно сдвигаться с мертвой точки.

Ирина Диденкулова, старший научный сотрудник кафедры «Прикладная математика» Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева, лауреат премии Л’Ореаль—ЮНЕСКО «Для женщин в науке».

08.12.2014