Океан с волнами вид сверху

Космическая океанология: вид сверху на тайны Мирового океана

С началом эпохи покорения космоса океанологи получили возможность наблюдать обширный объект своих исследований с новой точки зрения — стало возможно изучать океан со спутников. Пространство стянулось до обозримых объектов, превратилось в живой глобус, и тогда старые проблемы стало возможным решать новыми методами. Для геофизика нет никакой антитезы в сопоставлении слов — океан и небо. От «отношений» этих стихий очень многое зависит на планете, а отношения эти родственные, как родственны и науки, которые их изучают. У них схожая методика, схожи и трудности, а трудности сводятся в основном к крайне неудобному для исследователей свойству обеих стихий — сложным отношениям между ними, их плохо поддающейся учету изменчивости.

Тысячи причин и следствий образуют здесь узел, который нельзя разрубить и почти невозможно распутать. И сколько бы данных ни сообщали океанографические корабли, как бы ни трудилась аппаратура многочисленных буйковых станций,— количественной информации о Мировом океане и атмосфере над ним всегда недостаточно. А без нее самый смелый полет научной мысли застревает на уровне неподтвержденных гипотез. Так что физике атмосферы и океанологии нужны не сенсации, нужны прозаические данные. Спутники облегчили работу, спутники дали надежду на более легкие способы получения этих данных. Вот в целом очень нужные и науке и хозяйству результаты, которых ждут от начавшейся в океанологии своей собственной «космической эры».

Заведующий лабораторией Матвей Семенович Малкевич — начинающий океанолог. Но свою докторскую диссертацию он защитил по проблеме, очень близкой новой специальности — физика атмосферы, точнее, изучение атмосферы и океана с помощью спутников.

— Нам нужны цифры,— рассказывает Матвей Семенович о проблемах, стоящих перед его сотрудниками.— Только тогда от качественной картины можно будет перейти к расчетам, используя математические зависимости между различными океанскими и атмосферными характеристиками, полноценнее пользоваться помощью вычислительной техники.

Одна из самых существенных задач — научиться составлять температурную карту океана. Казалось бы, со спутника ему легко поставить градусник. Ведь еще в средней школе проходят законы Планка и Стефана — Больцмана, связывающие температуру с излучением так называемых абсолютных черных тел, которые поглощают все падающее на них излучение. Последнее легко меряется с высоты, эту работу уже не раз проделывали спутники серии «Космос» и «Метеор». И все же такая простая на вид задача, как измерение температуры океана с высокой степенью точности (с ошибкой не более 1°С), на практике оказывается весьма сложной.

Во-первых, до сих пор не ясно, о какой температуре идет речь. Со спутников можно измерять лишь температуру поверхности океана, то есть слоя толщиной в несколько десятков микрон. Измерить температуру такого слоя обычными методами, с корабля, где океанская вода под рукой, далеко не просто. Термометр, как правило, имеет толщину несколько большую, а, главное, океан — очень «непоседливый» объект, слои воды постоянно перемешиваются. Во-вторых, со спутника измеряется не истинная, а радиационная температура, температура условного абсолютно черного тела, которое бы излучало столько же энергии, сколько и дают показания со спутника. Так как абсолютное черное тело не совпадает по своим оптическим свойствам с голубым океаном, приходится вносить поправки с помощью характеристик излучения. Получить эти характеристики из космоса невозможно, а в традиционной океанографии они исследованы недостаточно.

В-третьих, и это самое важное, вся информация, добытая спутником, в том числе и информация о температуре океана, носит косвенный характер. Ведь собственное излучение океана, или излучение Солнца, отраженное океаном, должно пробиться через атмосферу, которая вносит весьма значительные искажения. Значит, чтобы выделить нужные сведения, необходимо изучать свойства атмосферы, особенно над мировыми акваториями. А это тоже проблема непростая, так как до недавнего времени основная масса подобных исследований проводилась над сушей. Кроме того, нужно научиться обмерять одновременно и океан, и атмосферу. Лишь в этом случае можно надеяться на требуемую точность.

Ошибись океанологи в измерениях, скажем, температуры Атлантики на пару градусов, это может повлечь неправильный прогноз погоды для огромной территории Европы и даже Азии. (Подумалось, что наверняка специалисты букмекерской компании бк горилла телефон могли бы делать прогнозы погоды с таким же успехом, как делают прогноз на победу или проигрыш той или другой команды в футбольном матче).

Всем понятна важность другой части насущной работы, из которой состоят будни океанологии, — изучения запасов и урожайности планктона в Мировом океане. Это опять-таки можно делать со спутников. Яркость океана, измеренная сверху в нескольких участках видимого диапазона спектра, позволит судить о том, какова концентрация хлорофилла в воде, столь влияющего на наше земное благополучие. Но для этого следует изучить оптические свойства морской воды, связи характерности отражению поверхности океана с концентрацией хлорофилла. Для надежного решения и этой задачи важное значение имеет учет атмосферы: ее яркость гораздо больше яркости океана, так что нужная информация должна добываться, словно изображение с засвеченной пленки.

Зато, кстати, те же методы могут быть применены и для определения других примесей в океане, в частности загрязненности его поверхности.

Среди многих задач, к решению которых космическая океанология только приступает, следует отметить еще две. Во-первых, определение спектра волнения океана. Со спутника картина океанских волнений — и тайфун, и шторм, и рябь, и мертвый штиль — складывается, как мозаичный портрет. Его легко сфотографировать. Получится плоская картина, и если бы удалось ее вернуть к трехмерному виду, но уже математическим способом, просуммировать полученные в результате данные о крутизне и высоте волн, то стало бы ясно, сколько энергии распределяется «по морям, по волнам».

Вторая задача, глобальная уже в буквальном смысле слова. Это установление точной формы геоида. С тех пор, как стало известно о том, что земной шар — вовсе не шар, его назвали геоидом. Хотелось бы исследователям теперь узнать, что это такое. Спутники и здесь расширили как наши возможности, так и реальное знание. Например, удалось установить, что в районе пресловутого Бермудского треугольника все-таки есть аномалия, — правда, вовсе не мистического свойства, — уровень океана там отклонился «от уровня моря» на двадцать пять метров. Это огромная величина.

Цунами нагоняют волны высотой всего в несколько метров, зато на больших площадях. Было бы весьма полезно поточнее зафиксировать подобного рода возвышенности в море, так как они влияют на морские течения, уводя их порой в сторону на десятки и сотни километров.

Мы дожили до времени, когда спутники становятся самым дешевым способом сбора данных на больших пространствах океана, там, где эти данные иначе пришлось бы собирать по крохам.

Источник

Самые большие волны в океане

Морская стихия таит множество опасностей. Каждый, кто собирается отправляться покорять океаны, должен знать, что не только шторм представляет серьезную угрозу, но и землетрясения, способные породить очень большие волны. Самые крупные из них даже стало принято называть волнами-убийцами. Ученым до сих пор неизвестно, как именно рождаются такие «монстры».

Самые большие волны морей и океанов

Самые большие волны рождаются в открытом океане. Существует немало видео, которые наглядно демонстрируют их разрушительную мощь. Каждая такая достигает от 3-5 до нескольких десятков метров в высоту. Обычно их принято называть цунами.

Цунами порождаются подводными землетрясениями, которые приводят к мгновенному смещению морского дна. Самые мощные возникают при землетрясении, имеющем магнитуду свыше 7. З, а всю историю наблюдений за большими волнами уже появился список из 10 обладающих максимальной высотой.

1. Цунами Юго-Восточной Азии, произошедшее в 2004 году, было вызвано мощным землетрясением (свыше 9 баллов). Именно юго-восточное цунами считается наиболее разрушительным за всю историю. Его высоту так и не удалось определить.
2. Океан и земля сумели породить не менее смертоносные волны, застигшие побережье Аляски. Землетрясение, произошедшее в 1964 году, привело к тому, что максимальная высота волн достигла 67 м.
3. До этого Аляска сталкивалась с еще одним землетрясением и мощной волной, которая изначально достигла высоты более 500 м и набрала скорость 160 км/ч. Волна прошла по океану и достигла бухты Литуйя, подхватывая буи и суда.
4. Остров Идзу (Япония) в 2005 году столкнулся с мощным цунами, вызванным землетрясением, магнитуда которого достигла 6,8. Минимальная высота — 30 м, а максимальная была установлена на отметке 50 м.
5. В 1952 году город Северо-Курильск «принял» настолько разрушительное цунами, что тотчас был уничтожен. Волны 18 м высотой родились в Тихом океане и пронеслись на 130 км.
6. Андреяновские острова близ Аляски столкнулись более полувека назад с двумя цунами, одно из которых имело высоту более 8 м. Вторая волна — 15 м. Ударив по населенному пункту, они привели к гибели свыше 300 человек.
7. Папуа — Новая Гвинея тоже сталкивалась с чудовищными разрушениями, вызванными морской стихией. Результатом землетрясения 1998 года стало появление цунами, разрушившего несколько городов на побережье страны. Катастрофа унесла жизни более 2000 человек.
8. Во время землетрясения, затронувшего чилийский город Консепсьон, родилась волна высотой 3 м. Пройдя 115 км по океану, она достигла побережья и нанесла существенные разрушения.
9. На Соломоновых островах тоже «побывали» трехметровые волны. Цунами трехметровой высоты атаковали несколько населенных пунктов и унесли жизни 52 человек.
10. Рядом с префектурой Коти (Япония) на расстоянии 110 км из-за землетрясений возник целый ряд волн, каждая из которых не превышала 1 м, однако даже такая маленькая высота при учете большого количества стала причиной массовых разрушений и гибели десятков людей.

Отметим, что цунами Юго-Восточной Азии смогло достигнуть берегов четырех стран:

Очевидно, что самые высокие цунами рождаются именно благодаря землетрясениям. Они могут принести разрушения как объектам, находящимся в океане, так и инфраструктуре береговых линий. Однако на Земле есть и такие волны, которые рождаются благодаря особенностям поведения самого моря.

Топ-5 самых больших волн в океане

1. Назаре. Маленькая португальская деревня, ставшая местом притяжения мастеров серфинга.
2. Таити. На местном побережье возникает знаменитая Чопу.
3. Шипстернс Блафф. Юго-восточная часть Тасмании часто оказывается среди штормов.
4. Банка Кортеса. Около тысячи миль отделяют Сан-Диего от рифа, где можно видеть огромные волны.
5. Маверикс. Калифорнийский спот, где можно встретить волны высотой до 25 м.

Самые большие волны для серфинга

В деревушке Назаре есть 2 пляжа. Тот, который имеет форму подковы, отличается спокойным морем. Второй стал знаменит благодаря гигантским волнам, возникающим из-за наличия здесь каньона Назаре. Глубина ущелий достигает 300 м, а ширина — 5 км. Из-за резкого перепада глубины волны иногда могут достигать отметки 30 м. Максимальных значений они достигают в период штормов, причем самые сильные случаются во время зимних месяцев. Отчаянные серфингисты устремляются сюда, чтобы побивать друг за другом рекорды. Именно здесь была зарегистрирована самая высокая волна на Атлантическом океане, вызванная без воздействия сейсмической активности. Ее высота достигла 35 м.

Волна Чопу прославилась благодаря особой форме. Здесь залегает полукруглый риф, резко уходящий вниз. Именно из-за него Чопу вырастает на глазах мгновенно и одновременно считается очень опасной.

На мысе «Точка дьявола» находится Шипстернс Блафф, отличающийся сложным рельефом. Этот спот способствует появлению волн, которые будто обрушиваются на все, что оказывается под ними. Их высота может достигать 30 м.

Риф «Банка Кортеса» был открыт к 1960 году. Именно это место притягивает любителей ставить рекорды. Волны здесь поднимаются до отметки 20 м, а самые большие достигают 25, но являются редкостью.

Множество углублений способствуют рождению огромных волн, которые притягивают любителей максимально острых ощущений. Они знамениты тем, что рождаются на почтительном расстоянии от берегов Калифорнии и долго идут к побережью.

Маверикс опасен не только буйной стихией, но и дырой, которая находится в океане, засасывая огромные объемы воды вместе со всеми, кто проявил неосторожность.

Как в океане появляются блуждающие волны

Самыми удивительными и загадочными являются волны-убийцы. Их максимальная высота может достигать более 30 м. Увидеть подобное явление рядом с берегом пока не случалось. Блуждающие волны встречаются только в океане, хотя несколько десятков лет назад вовсе считались вымыслом. В современной истории впервые их увидели в Северном море. Приборы на нефтяной платформе «Дропнер» зафиксировали высоту 25,6 м. Позже стало известно, что волны-убийцы могут появляться в океане достаточно часто и становиться причиной гибели крупных судов.

Считается однако, что впервые люди зафиксировали появление волны-монстра еще в 1826 году. Она была замечена рядом с Бискайским заливом, а отметка ее высоты достигла 25 м. Конечно, мало кто поверил подобным заявлениям, ведь тогда люди не могли знать, что подобное явление возможно, так как редко сталкивались даже с менее крупными волнами. Но во время мореплавания исследователем Дюмоном д’Юрвилем был замечен настоящий «монстр» высотой 35 м. Увы, но даже ему не поверили, а представители географического общества Франции просто посчитали фантазером, хотя истории о подобных стали ходить чаще.

Как появляются волны-убийцы

Есть большое количество теорий, которые пытаются объяснить появление подобных волн. Максимально простые основываются на принципе суперпозиции, но многие ученые отрицают вероятность возникновения волн-убийц при таких обстоятельствах. Самой убедительной выглядит гипотеза о концентрировании энергии структуры поверхностного течения, но изучить сами структуры не представляется пока возможным из-за специфического поведения.

Можно ли предсказать появление волн-убийц в океане

Уже давно люди могут предсказывать появление больших волн. Даже максимально опасные цунами, надвигающиеся на города, можно заметить с помощью приборов. Этим занимаются специализированные центры, отслеживающие активность тектонических плит и подводные землетрясения. Однако волны-убийцы пока остаются самой большой загадкой. Они действительно представляют собой большую угрозу, способную нанести существенный ущерб. Например, в 1991 году большой волной-убийцей был снесен советский траулер.

Судно пошло ко дну, предварительно сев на мель. Сейчас определением максимально точной вероятности появления волн-убийц занимаются, учитывая целый ряд факторов. Значительную роль играют исследования, во время которых создаются условия, максимально приближенные к тем, в которых формируются большие волны. Однако лабораторные условия не способствуют результативности. Значительного прорыва удалось достигнуть к 2010 году, когда были искусственно сгенерированы солитоны-бризеры. Это только прототип волны-убийцы, но он уже приближается к реалиям.

Какие из самых больших волн предсказывать труднее всего

Максимально сложно узнать, когда появится волна от оползня или в результате сложения энергии других волн. Другими словами, волны-убийцы и цунами, образованные оползнями, до сих пор трудно предугадывать. Ученые сосредотачиваются не на высоте, а на степени опасности. Конечно, эти 2 пункта зависят друг от друга. Но важно не забывать, что максимально опасны те волны, которые обладают большой скоростью движения. Сложность внедрения новых технологий заключается не только в необходимости их разработки и тестирования. Каждая разработка проходит этап проекта, запуска, тестирования и только потом может быть реализована для штатного режима работы. Минимальный период времени исчисляется 5 годами. Чтобы внедрить разработку, нужно получить разрешение действующих государственных структур. Увы, но многие современные системы оповещения о надвигающихся угрозах со стороны океана до сих пор несовершенны. Например, средиземноморская система срабатывает только при подводных землетрясениях, имеющих магнитуду выше 6,5.

Если показатель будет ниже, сработает только предупреждение. Естественно, что такой метод максимально неэффективен. Причина использования данного метода кроется в простоте.

Даже самые совершенные схемы на порядок сложнее, поэтому многие государства на Средиземном море до сих пор от него не отказались. Сейчас ученым приходится буквально выискивать сведения о волнах-убийцах по всему миру, изучая видео из YouTube, газетные материалы, сообщения от людей.

Большая опасность, которую несут с собой волны-убийцы, заключается в огромной мощи, обрушивающейся на суда, бороздящие океаны. Ярким примером стала «атака» такой волны на лайнер «Микеланджело». Ее максимальная высота к моменту удара достигла 20 м, судну были нанесены повреждения носа и борта. Многие люди получили ранения, двое оказались за бортом. Далеко не факт, что будут реализованы проекты, позволяющие судам защититься от волн-убийц, так как последние появляются довольно редко, что делает создание необходимой для защиты конструкции коммерчески невыгодным делом. Но океан таит много опасностей, самые страшные из которых уже известны. Нужно только внедрять оборудование, позволяющее отслеживать те же волны-убийцы, чтобы экипаж максимально быстро мог принять решение, способное спасти судно от удара.

Источник