Paaiškėjo bangų žudikių susidarymo paslaptis

Alesandrui Tofoliui (Alessandro Toffoli), dėstančiam apie vandenynus, uostų inžineriją ir okeanografiją, pavyko parodyti, jog nenuspėjamosios bangos linkusios susidaryti, kuomet formuojantis bangai susiduriama su srove, judančia priešpriešine kryptimi.

Nenuspėjamosios bangos yra milžiniški vandens dariniai, susiformuojantys visiškai netikėtai, dažnai savo dydžiu du ar tris kartus lenkiantys aplinkines bangas. Visai neseniai pavyko užfiksuoti 26,5 metro aukščio bangą žudikę (tai prilygsta maždaug 10 aukštų pastatui) maždaug 10 metrų kaimyninių bangų apsuptyje.

A. Tofolis, bendradarbiaudamas su kolegomis Migeliu Onoratu (Miguel Onorato) bei Davidu Promentu (Davide Proment) iš Turino universiteto (Italija), aptiko, jog kuomet stabili bangų grupė susiduria su vandenyno srove, gali prasidėti nepastovūs procesai, priverčiantys vieną iš grupės bangų labai staigiai išaugti.

Kaip teigia mokslininkas, tam, kad susidarytų nenuspėjamoji banga, turi egzistuoti tam tikros sąlygos. Kalba eina apie bangų ir srovės kryptis, jų greičius bei srovės greičio pokytį – visi šie veiksniai lemia bangos žudikės susiformavimą.

A. Tofolis kaip pavyzdį pateikia bangų sistemą, judančią nuo Pietų vandenyno rytų Australijos pakrantės link. Tokia sistema yra potenciali bangų žudikių susidarymo vieta, mat ji gali susidurti su pietų kryptimi judančia rytų Australijos srovę. Bangavimas, kurio periodas siekia apie 12 sekundžių, sąveikaudamas su šia srove gali išaugti iki 60 procentų, o audros bangų dydis – net visu 100 procentų.

Nenuspėjamosios bangos dažnai susidaro toli jūroje ir šiek tiek primena vėjo formuojamas bangas: jų ilgis siekia šimtus metrų, o aukštis dešimtis metrų, tad jos ganėtinai stačios. Šios bangos skiriasi nuo kito reiškinio, kuris vadinamas cunamiu, mat pastarąjį sukuria žemės drebėjimai, o tokios smogiamosios bangos ilgis atvirame vandenyne siekia šimtus kilometrų, todėl jos nėra stačios.

Ilgai buvo manoma, jog nenuspėjamosios bangos tėra tik mitas, tačiau visai neseniai jos buvo užfiksuotos naftos platformose ir analizuojant palydovo duomenis.

„Prieš 10 ar 20 metų jūreiviams pasakius, jog laivą paskandino banga žudikė, niekas jais nebūtų patikėjęs, – teigia okeanografas. – Pastaruoju metu šioje srityje pavyko gerokai pasistūmėti į priekį. Mes jau įsisąmoninome, jog nenuspėjamosios bangos gali susidaryti, o dabar pradedame aiškintis, kodėl tai vyksta“.

Mokslininkas mano, jog jo tyrimas galėtų praversti bandant prognozuoti šių darinių susidarymą. Toks darbas turėtų sudominti atviroje jūroje įrengiamų platformų specialistus bei laivybos pramonę.

„Mūsų atliktas tyrimas yra teorinis, tačiau jį galima taikyti platformų inžinerijoje. Kadangi mes numatome nenuspėjamųjų bangų susidarymą, tai turėtų užtikrinti didesnį saugumą atliekant įvairias jūrines operacijas, be to, leistų tinkamai atsižvelgti į šį reiškinį priimant konstrukcinius sprendimus“.

Tyrėjai taip pat galėtų patobulinti navigacinę įrangą, kuri turėtų galimybę pasiūlyti alternatyvų maršrutą laivams, kurie pateko į galimą bangų žudikių formavimosi vietą.

Kaip teigia tyrėjas, šis darbas galėtų būti pritaikytas ir kitose fizikos šakose, pavyzdžiui, netiesinėje optikoje, kur itin svarbus banginio paketo nestabilumo aspektas.

Mokslininkų komandos darbas publikuotas žurnale „Physical Review Letters“.