Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2015 № 04

«Мы же с коллегами показали, что двух традиционных параметров для определения волны — высоты и длины — недостаточно, чтобы оценить возможный риск ее наката на берег, — рассказала Ирина Игоревна. — Оказалось, не менее важно учитывать форму волны и, прежде всего, крутизну переднего фронта. Кроме того, мы проанализировали различные варианты рельефа дна и самих берегов. Это позволило создать классификатор, где показаны наиболее опасные варианты сочетания рельефа и цунами. В частности, в бухтах параболической формы волны усиливаются значительно больше, чем на открытых берегах. Именно это стало главной причиной катастрофических цунами на Самоа в 2009 году, а также в Японии в 2011-м, когда затопило АЭС «Фукусима».

Цунами в океане — явление довольно обычное. Но цунами на реке или озере? Оказывается, и здесь появление больших волн вполне реально. Такие явления зафиксированы, к примеру, на озерах Швейцарии и Новой Зеландии.

«У нас подобные явления наблюдались в свое время на Иртыше, — продолжала рассказ И. Диденкулова. — А летописи повествуют, как в 1597 году на Волге поднялась такая волна, что суда выбросило на 50 метров на сушу. Причина — оползень Печорского монастыря в Нижнем Новгороде. Нами опять-таки предложены аналитические модели возникновения цунами от подводных оползней».

Цунами порой налетают внезапно…

С волнами-убийцами и вовсе получилась почти детективная история. Долгое время ученые полагали, что таких волн нет в природе. Дескать, рассказы моряков о появлении в относительно спокойном море одиночных волн высотой в 20–30 метров — не более чем байки. У страха, как известно, глаза велики.

Однако снимки из космоса, математические расчеты последствий страшных ударов, которые стихия нанесла тем кораблям, что все же добрались до порта с проломленными бортами, без надстроек, сбитых волной, а то и с оторванными носами, показали — такие волны вовсе не вымысел.

Стали доискиваться до причин их образования. Было высказано немало гипотез, в том числе и весьма экзотических — дескать, такие волны создают огромные осьминоги-кракены, изредка выныривающие из морских глубин. На самом деле все оказалось гораздо прозаичнее. Из физики известно, что разные волны могут взаимодействовать, вызывая усиление и ослабление волнения. Наложение двух волн может вызвать волну, высота которой равна сумме высот отдельных волн. Это явление называется интерференцией. Именно интерференцией многие ученые и объясняют сегодня возникновение в некоторых местах океана необычно высоких волн.

«Если говорить простым языком, то причина образования волны-убийцы прежде всего в статистике. Она показала, что волна-убийца — просто очень большая волна в поле случайных волн (как минимум в 2 раза больше среднего значения). Ее опасность не столько в высоте, сколько в неожиданности, — рассказывает И. Диденкулова. — Цунами — тоже очень большая волна, но ее можно предсказать. Произошло землетрясение с соответствующими параметрами — жди цунами. А волну-убийцу предсказать нельзя: все попытки, которые ныне делаются, идут пока на вероятностном уровне, то есть вероятность появления такой волны при таких-то условиях больше, а при таких-то меньше».

По словам исследовательницы, ныне есть несколько путей повышения безопасности. Во-первых, образовательный — надо почаще рассказывать людям о коварстве водной стихии, о том, что не стоит стоять на парапете, особенно в ветреную погоду. Во-вторых, инженеры при строительстве береговых укреплений должны подбирать такую форму проектируемых сооружений, которые бы гасили такие волны. Наконец, в-третьих, надо строить суда повышенной прочности с расчетом и на такое коварство стихии.

«Волны-убийцы есть везде, в любом водоеме — это просто вопрос размеров, — утверждает Ирина Диденкулова. — И рассказы моряков прошлого о так называемом «девятом вале» — тоже не выдумки. Большая волна не обязательно будет девятой, но она будет… И чтобы она стала опасной для жизни, иной раз достаточно, чтобы волна была полметра-метр высотой. Дело в том, что тут играет роль не только сама высота волны, но и ее неожиданность, а также скорость течения. У берега водный поток полуметровой высоты вполне может сбить с ног и утащить на глубину».

Те, кому повезло, возвращаются в порт иной раз вот с такими повреждениями…

Один из редких документальных кадров — волна-убийца атакует корабль.

Ирина Диденкулова уже создала уникальный каталог возникновения волн-убийц в Мировом океане за период 2005–2010 годов, где продемонстрирована их опасность на берегу и в прибрежной зоне моря. Экспериментально изучены характеристики мелководных волн-убийц, которые совсем не похожи на глубоководные. Ею также разработаны теоретические модели возникновения таких волн на мелкой воде и на берегу, объясняющие условия и частоту их возникновения.

Кроме того, И.И. Диденкуловой было проведено экспериментальное исследование интенсивных волновых групп, вызванных движением быстроходных судов, и их воздействия на берега.

Кстати, награда президента России — не первая в ее научной карьере.

За свои работы Ирина Диденкулова награждена медалью Европейского научно-промышленного консорциума, в в конце 2014 года она стала стипендиатом VIII ежегодной национальной стипендии L’OREAL-UNESCO «Для женщин в науке». А еще она стипендиат фондов Мари Кюри, Гумбольдта и INTAS.

Нельзя сказать, чтобы все эти награды дались легко. «Порой живу в аэропортах и в поездах, — вспоминает Ирина. — Основное место жизни и работы, конечно, Нижний Новгород. Но ездить приходится много, порой приходится месяцами жить вне дома. Я не скажу, что девушке в науке очень сложно. Более того, неправильно делить ученых на женщин и мужчин».

Публикацию подготовили В. ВЛАДИМИРОВ, С. КНЯЗЕВ

СПАСИТЕЛЬНАЯ ПОВЯЗКА

Всем известно, что пираты часто носили повязку на глазу. Причем далеко не все они были при этом одноглазыми. Оказывается, такая повязка могла спасти жизнь в бою. Когда пират при абордаже спрыгивал через люк с ярко освещенной палубы в полутемный трюм, его зрению нужно было время, чтобы адаптироваться к темноте. За эти секунды его могли и убить.

А вот если тотчас после прыжка сразу сдвинуть повязку с глаза, то адаптация происходит практически мгновенно.

Проверьте сами. Закройте повязкой один глаз. Выждите некоторое время, выйдите из ярко освещенной комнаты в темную прихожую, где не горит свет, и сдвиньте повязку с глаза.