"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
16.04.2025
14:37 |
СОЛИТОННЫЕ КОРНИ «ВОЛН-УБИЙЦ»  В Институте прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук подтвердили гипотезу о том, что на поверхности океана могут распространяться долгоживущие группы волн, ответственные за «волны-убийцы».
Идею о том, что к знаменитому «девятому валу» имеют отношение солитоны огибающей (волновые группы, которые не распадаются даже после столкновения с другими волнами и описываются точными решениями уравнений математической физики), можно было найти в научно-популярной литературе еще во времена Советского Союза. Однако серьезная наука на этот счет высказывалась намного более скептично в силу трех основных аргументов, сформулированных еще в 1970-х годах. Во-первых, из-за неустойчивости солитонов огибающей в направлении поперек движения они могут существовать только в узких каналах. Во-вторых, разработанные теории были применимы только для волн небольшой амплитуды. В-третьих, по сделанным оценкам в типичных для моря условиях солитоны огибающей не могут возникать естественным образом. Однако в 2021 г. в Бискайском заливе наблюдалась и была измерена группа с максимальной высотой волн почти 28 м, отнесенная авторами публикации в престижном журнале Scientific Reports к солитону огибающей. Имелись и другие записи морских волн, сильно на них похожие.
Ранее в работах сотрудников сектора моделирования экстремальных волновых явлений в океане ИПФ РАН под руководством профессора РАН Алексея Слюняева было показано, что существуют устойчивые уединенные группы волн даже очень большой амплитуды. В лабораторных условиях такие группы пробегали большое расстояние без заметного изменения формы. В пересчете на наиболее типичные морские волны это соответствует дистанции порядка 10 км, пробегаемой волнами высотой до 15 м со скоростью 8 м/с. Для условий наблюдения группы в Бискайском заливе (период волн 18 с) волны в солитоне огибающей могли бы быть высотой до умопомрачительных 50 м. Таким образом, аргумент про обязательно малые высоты волн в морском солитоне огибающей оказался несостоятельным.
Вместе с тем все рассуждения о соответствии наблюдаемых групп волн солитонам оставались спекулятивными, поскольку измерения волн в одной точке пространства (то есть практические все существующие натурные данные) не способны дать определенный ответ. «Похожесть» на солитоны огибающей может быть результатом случайного сложения морских волн, быстро исчезающая в последующие мгновения. Особенностью солитонов является их устойчивость, выражаемая в большом «времени жизни», что можно проверить, только отслеживая эволюцию волн.
Сначала в рамках численного моделирования уравнений гидродинамики Алексеем Слюняевым и Анной Кокориной была продемонстрирована возможность возникновения устойчивых групп больших волн из случайных начальных условий [1, 2]. Этот процесс возникает довольно редко, он был обнаружен лишь в нескольких реализациях из 1000, а всего была рассчитана эволюция последовательности волн длиной в четверть земного экватора в течение 20 минут. Существенным ограничением выполненного моделирования оставалась двумерная геометрия волн: полное пренебрежение их изменчивостью в направлении поперек распространения.
В новом исследовании 2024 года [3] сотрудниками ИПФ РАН было проведено моделирование уже трехмерных нерегулярных волн (двумерной морской поверхности). Чтобы определить соответствие волн солитонам огибающей, анализировались разрезы поверхности вдоль главного направления движения с использованием оригинального полностью автоматического численного алгоритма поиска солитонов (рис. 1). По результатам анализа было показано, что долгоживущие солитоноподобные нелинейные волновые группы могут спонтанно образовываться в полях нерегулярных морских волн с умеренной шириной углового спектра (то есть при небольшом разбросе направлений движения волн) и демонстрируют характерное время жизни до десятков волновых периодов (рис. 2). Такие группы обладают специфическими вероятностными свойствами, являясь наиболее интенсивными «пятнами» энергии на взволнованной поверхности. Большинство экстремальных волн «вырастает» именно на их фоне. В случае большого разброса по направлениям волн похожие на солитоны огибающей группы также возникают, но быстро трансформируются (рис. 3), не играя специфической роли.
Полученные результаты говорят о реалистичности наблюдения в открытом океане групп типа солитонов огибающей, раскрывают механизм возникновения волновых условий с повышенной вероятностью возникновения «волн-убийц», а также могут быть использованы для краткосрочного прогноза волновой обстановки.
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
|
|
16.04.2025
12:55 |
Раскрыта причина падения Римской империи 
Климатические изменения могли сыграть решающую роль в падении Римской империи. Новое исследование, опубликованное в журнале Geology, показало: так называемый «малый . . . |
|
16.04.2025
11:50 |
«Слоновья кожа» из грибной массы эффективно охладит здания без затрат электричества 
Ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре разработали новый материал для пассивной термоизоляции и охлаждения зданий. Все решения . . . |
|
15.04.2025
21:49 |
Ученые раскрыли тайну стремительного озеленения Великой Индийской пустыни 
Международная группа ученых из Индии и США обнаружила, что за последние 20 лет пустыня Тар на границе Индии и Пакистана стала на 38% зеленее. Это исключительное . . . |
|
15.04.2025
20:29 |
Астрономы зафиксировали пробуждение сверхмассивной черной дыры в созвездии Девы 
Международная команда ученых зафиксировала необычную активность в центре далекой галактики SDSS1335+0728, расположенной в 300 миллионах световых лет от Земли. Ранее . . . |
|
15.04.2025
20:16 |
Создана система ИИ для систематизации результатов наблюдений за Солнцем 
Российские и зарубежные астрономы разработали систему машинного обучения, способную автоматически анализировать и объединять в единую целостную картину . . . |
|
15.04.2025
20:08 |
Доказаны разные механизмы формирования спиральных галактик 
Новый метод разработали ученые Санкт-Петербургского государственного университета совместно с коллегами из МГУ имени М. В. Ломоносова и Пулковской . . . |
|
15.04.2025
19:52 |
Ученые объяснили, как люди добывали огонь десятки тысяч лет назад 
Будь то приготовление пищи, отопление, источник света или изготовление инструментов — предполагается, что огонь был необходим для выживания людей в Ледниковый . . . |
|
15.04.2025
19:40 |
Найден ключ к разгадке происхождения Луны 
На обратной стороне Луны обнаружена аномально низкая концентрация воды в породах, что может свидетельствовать о ее формировании в результате гигантского . . . |
|
14.04.2025
19:14 |
Является ли Земля планетой-тюрьмой, а Луна - станцией для надзирателей? 
Луна не только чрезвычайно странна по своему строению, но и ведет себя не иначе как чудесным образом. Она в четыреста раз меньше Солнца, но в четыреста раз ближе к . . . |
|
14.04.2025
18:43 |
Назван элемент, который оказался дороже всей Земли 
Химики считают: если бы человечество имело доступ к космической торговле, то оно значительно обогатилось бы за счет нихония. Об уникальном элементе рассказало . . . |
|
14.04.2025
18:34 |
В Антарктиде обнаружена «капсула жизни»: что она скрывает 
Таяние ледников в результате глобального потепления приводит к увеличению объёмов воды в мировом океане. Немалую долю этой талой воды дают ледники Антарктиды. Но . . . |
|
14.04.2025
18:28 |
Учёные зафиксировали резкие изменения в движении Трансарктического течения 
Климатологи выявили, что поведение одного из важнейших потоков Северного Ледовитого океана — Трансарктического течения — подвержено резким изменениям в . . . |
|
14.04.2025
18:20 |
На Сицилии найдены следы крупнейшего наводнения в истории Земли 
Ученым из Барселоны при помощи компьютерного моделирования удалось воссоздать мощнейшее наводнение в истории нашей планеты. По расчётам экспертов это случилось . . . |
|
14.04.2025
18:13 |
Раскрыты резкие перемены в характере движения Трансарктического течения
Он может резко меняться в зависимости от положения и размеров дрейфующих льдов у берегов Сибири, что усложняет прогнозирование изменений "рисунка" течений в . . . |
|
14.04.2025
18:10 |
Галактика-соседка Млечного Пути начинает разрушаться: что происходит
Астрономы зафиксировали признаки разрушения Малого Магелланова Облака (ММО) из-за гравитационного влияния Большого Магелланова Облака (БМО). Данные космического . . . |
|
14.04.2025
17:50 |
Эта черная дыра «проснулась» настолько голодной, что нарушила все модели ученых
Сверхмассивная чёрная дыра в галактике SDSS1335+0728 внезапно активировалась и начала поглощать вещество с беспрецедентной скоростью. Учёные наблюдают это в реальном . . . |
|
14.04.2025
17:43 |
В 2022 году люди переработали только девять процентов пластика 
При этом сжигают его все больше За год в мире продается 436,66 миллиона тонн пластика, из которых 34 процента сжигается, 40 процентов — складируется на полигонах . . . |
|
14.04.2025
17:36 |
Производство iPhone в США нереально 
То, что одним из главных пострадавших от развёрнутой Трампом торговой войны с Китаем окажется Apple, соглашается большинство экономистов. Компания критически . . . |
|
14.04.2025
15:32 |
Новое парящее озеро обнаружили на камчатском вулкане 
Ученые на Камчатке нашли на куполах вулкана Шивелуч новое парящее горячее озеро. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН . . . |
