Olas asesinas

Olas asesinas ( olas errantes , olas monstruosas , ola blanca , ola canalla inglesa  - ola ladrona, ola monstruosa - ola loca; fr. onde scélérate - ola villana, galéjade - mala broma, broma práctica) - olas gigantes individuales, que surgen en el océano , 20-30 metros de altura (ya veces más), con un comportamiento poco característico de las olas del mar. Las "olas asesinas" son peligrosas para los barcos y las estructuras en alta mar. El casco de un barco que se encuentra con tal ola puede no resistir la presión del agua colapsada (hasta 1000 kPa o 10 atm).  

Una circunstancia importante que permite destacar el fenómeno de las olas asesinas como un tema científico y práctico separado y separarlo de otros fenómenos asociados con olas de amplitud anormalmente grande (por ejemplo, tsunamis ) es lo repentino de su aparición.

A diferencia de los tsunamis , que son el resultado de terremotos submarinos o deslizamientos de tierra y ganan gran altura solo en aguas poco profundas, la aparición de “olas asesinas” no está asociada con eventos geofísicos catastróficos. Aunque aparentemente no existe una razón única para las olas rebeldes, la dinámica no lineal de las olas superficiales en el agua es una de las razones características de la formación de olas rebeldes en el océano [1] .

Durante mucho tiempo, las olas errantes se consideraron ficción, ya que no encajaban en ningún modelo matemático de la ocurrencia y comportamiento de las olas del mar que existía en ese momento, y tampoco había suficiente evidencia confiable. Sin embargo, el 1 de enero de 1995, una ola de 25,6 metros de altura, llamada ola Dropner , se registró por primera vez en la plataforma petrolera Dropner en el Mar del Norte frente a las costas de Noruega . La investigación adicional en el marco del proyecto MaxWave ("Ola máxima"), que incluyó el monitoreo de la superficie de los océanos del mundo utilizando los satélites de radar ERS-1 y ERS-2 de la Agencia Espacial Europea (ESA) , registró más de 10 olas gigantes individuales. alrededor del globo en tres semanas cuya altura superó los 25 metros. Estos estudios están obligando a una nueva mirada a las causas de muerte en las últimas dos décadas de barcos del tamaño de portacontenedores y superpetroleros , incluyendo las olas asesinas entre las posibles causas.

El nuevo proyecto se llama Wave Atlas (Atlas de olas) y prevé la compilación de un atlas mundial de las olas asesinas observadas y su procesamiento estadístico.

Causas

Hay varias hipótesis sobre las causas de las olas extremas. Muchos de ellos carecen de sentido común. Las explicaciones más sencillas se basan en el análisis de una simple superposición de ondas de diferente longitud. Las estimaciones, sin embargo, muestran que la probabilidad de que ocurran olas extremas en tal esquema resulta ser demasiado pequeña. Otra hipótesis digna de mención sugiere la posibilidad de que la energía de las olas se concentre en algunas estructuras de corrientes superficiales. Estas estructuras, sin embargo, son demasiado específicas para que el mecanismo de concentración de energía explique la aparición sistemática de olas extremas.

Curiosamente, tales ondas pueden ser tanto crestas como valles, lo que es confirmado por testigos presenciales. La investigación adicional involucra los efectos de la no linealidad en las ondas de viento, lo que puede conducir a la formación de pequeños grupos de ondas ( paquetes ) u ondas individuales ( solitones ) que pueden viajar largas distancias sin cambios significativos en su estructura. Paquetes similares también se han observado repetidamente en la práctica. Los rasgos característicos de tales grupos de ondas, que confirman esta teoría, es que se mueven independientemente de otras ondas y tienen un ancho pequeño (menos de 1 km), y las alturas caen bruscamente a lo largo de los bordes [2] .

Modelado numérico de ondas rebeldes

El modelado directo de ondas rebeldes se llevó a cabo en los trabajos de V. E. Zakharov, A. I. Dyachenko [3] , R. V. Shamin [4] . Las ecuaciones que describen el flujo no estacionario de un fluido ideal con una superficie libre se resolvieron numéricamente. El uso de un tipo especial de ecuaciones hizo posible realizar cálculos con gran precisión y en grandes intervalos de tiempo. En el curso de experimentos numéricos, se obtuvieron perfiles característicos para ondas rebeldes, que concuerdan bien con los datos experimentales.

En el curso de una gran serie de experimentos computacionales sobre el modelado de la dinámica de las ondas superficiales de un fluido ideal, que tienen parámetros físicos característicos del océano, funciones empíricas de las frecuencias de aparición de ondas rebeldes en función de la pendiente (~energía) y dispersión de los datos iniciales [5] .

Observación experimental

Uno de los problemas en el estudio de las ondas rebeldes es la dificultad de obtenerlas en el laboratorio. Básicamente, los investigadores se ven obligados a trabajar con datos obtenidos de observaciones en condiciones naturales, y dichos datos son muy limitados debido a la naturaleza impredecible de la ocurrencia de una ola rebelde.

En 2010, por primera vez, se obtuvieron experimentalmente solitones de respiración de Peregrin , que, según muchos científicos, son un posible prototipo de olas asesinas. Estos solitones, que son una solución particular de la ecuación no lineal de Schrödinger , se obtuvieron para un sistema óptico [7] , sin embargo, ya en 2011, también se obtuvieron los mismos solitones para ondas de agua [8] . En 2012, en otro experimento, los científicos lograron demostrar la generación de un respirador de solitón de orden superior, cuya amplitud es cinco veces mayor que la amplitud de la onda de fondo [6] .

Casos de observación

Naufragios

Véase también

Notas

  1. ↑ R. V. Shamin. Cuestiones matemáticas de ondas asesinas. M.: Lenand/URSS, 2016
  2. ↑ Frédéric Moreau. The Glorious Three Archivado el 13 de noviembre de 2014 en Wayback Machine , traducido por M. Olagnon y GA Chase / Rogue Waves. 2004, Brest, Francia.
  3. ↑ AI Dyachenko, VE Zakharov. Sobre la formación de olas anormales en la superficie de aguas profundas.  // Letras v ZhETF. - 2008. - T. 88 , N º 5 . - S. 356-359 .
  4. ↑ R. V. Shamin. Sobre la existencia de soluciones suaves de las ecuaciones de Dyachenko que describen flujos no estacionarios de un fluido ideal con una superficie libre.  // Informes de la Academia Rusa de Ciencias. - 2006. - T. 406 , N º 5 . - S. 112-113 .
  5. ↑ V. E. Zakharov, R. V. Shamin. Sobre la probabilidad de ocurrencia de olas asesinas.  // Letras v ZhETF. - 2010. - T. 91 , N º 2 . - S. 68-71 .
  6. ↑ 1 2 A. Chabchoub, N. Hoffmann, M. Onorato y N. Akhmediev. Super Rogue Waves: observación de un respirador de orden superior en las ondas de agua   // Phys . Rvdo. x _ - 2012. - vol. 2. - P. 011015. - doi : 10.1103/PhysRevX.2.011015 .
  7. ↑ B. Kibler, J. Fatome, C. Finot, G. Millot, F. Dias, G. Genty, N. Akhmediev y J. M. Dudley. El solitón Peregrine en fibra óptica no lineal  // Nature Physics  . - 2010. - Vol. 6.- Pág. 790-795. doi : 10.1038 / nphys1740 .
  8. ↑ A. Chabchoub, N. Hoffmann y N. Akhmediev. Observación de olas rebeldes en un tanque de olas de agua   // Phys . Rvdo. Letón. . - 2011. - vol. 106. - Pág. 204502. - doi : 10.1103/PhysRevLett.106.204502 .
  9. ↑ ¿De dónde vienen las olas asesinas?  (ruso) , Komsomolskaya Pravda  (23 de septiembre de 2004). Archivado desde el original el 28 de enero de 2012. Consultado el 6 de septiembre de 2017.
  10. ↑ Accidente de Miguel Ángel . www.michelangelo-raffaello.com. Consultado el 6 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 7 de octubre de 2017.
  11. ↑ QE2 - Historia - Huracán Luis . www.qe2.org.uk. Consultado el 6 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 6 de septiembre de 2017.
  12. ↑ "Freak Wave - resumen del programa" Archivado el 4 de enero de 2018 en Wayback Machine www.bbc.co.uk/ . BBC. 14 de noviembre de 2002. Consultado el 15 de enero de 2016.
  13. ↑ Evaluación independiente del hundimiento del MV DERBYSHIRE . Real Institución de Arquitectos Navales. Consultado el 10 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 11 de octubre de 2017.
  14. ↑ Elizabeth Gerson. La última catástrofe de la armada de la URSS: hace 25 años, se estrelló el arrastrero "Kartli"  (ing.) . NTV. Consultado el 6 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 6 de septiembre de 2017.

Enlaces

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