В российской части Арктики ученые впервые зафиксировали появление гигантских 50-метровых волн, сравнимых по высоте с 15-этажным домом. Их заметили в проливе Карские Ворота у берегов Ненецкого автономного округа. Открытие принадлежит группе ученых, в которую вошли исследователи из МГУ, МФТИ, Института океанологии и Морского гидрофизического института. Что из себя представляют мегаволны, как они образуются и чем опасны — в материале «Ленты.ру».
Для того чтобы понять грандиозность открытых российскими учеными волн, достаточно сопоставить их высоту с применяющейся сегодня в мировой метеорологии шкалой Бофорта. В этой разработанной еще в начале XIX века системе оценки, учитывающей как скорость ветра, так и высоту поднимаемых им волн, попросту нет величин, подобных описанным учеными.
Согласно этой шкале, при умеренном ветре на море наблюдаются волны высотой не более полутора метров, а при самом худшем сценарии — урагане, которому по Бофорту присваиваются максимальные 12 баллов, — волны достигают лишь 20 метров. Даже при цунами средняя высота волн составляет лишь 40 метров — да и те фиксируются лишь в бухтах и на мелководье у берегов, а в открытом море цунами и вовсе не опасно для судоходства, так как порождает лишь метровые волны.
Шанс встретить в открытом море волну высотой 30 метров уже крайне мала — из 100 тысяч волн такую высоту будет иметь лишь одна, а более высокие волны встретить еще сложнее.
Обычно же в Карском море, к которому ведет одноименный пролив, попадаются лишь полутораметровые волны, а 11-метровые гребни фиксировались лишь раз в сто лет.
Таким образом, к волнам, открытым российскими учеными в Арктике, вполне применим неформальный термин «девятый вал». Их также часто называют злодейскими волнами, волнами-разбойниками и чокнутыми волнами.
Чтобы исследовать волны Карских Ворот, в 2021 году ученые отправились в экспедицию на корабле «Академик Иоффе» и определили пять мест для замеров. Из-за того что пролив имеет сложный донный рельеф, состоящий из нескольких гребней и впадин, приборы размещались на разной глубине — от 82 до 176 метров.
Основным прибором для исследований стал специально разработанный для экспедиции Морским гидрофизическим институтом аппарат TPArctic, способный определять изменения температуры на всю длину погружения. Не обошлось и без дронов — у членов экспедиции был небольшой беспилотник, который наблюдал волны и изменения в их высоте с неба.
Во время экспедиции море было спокойно, а скорость ветра составляла от пяти до семи метров в секунду, что по шкале Бофорта ранжируется от «слабого» до «умеренного». И хотя волны в основном образуются именно из-за воздействия воздуха на поверхность воды, ученые все же собственноручно зафиксировали крайне высокие волны, высота которых составляла около 40 метров, а математическая модель позволила рассчитать их максимальный размер — до 50 метров.
При этом снятая беспилотником фотография, которую ученые приложили к исследованию, показывает, что поверхность моря в проливе оставалась относительно спокойной — во всяком случае ни одной гигантской волны на поверхности воды не наблюдалось. Дело в том, что зафиксированные учеными волны образовывались не на поверхности воды, а в самой ее толще, и появление их связано не с ветром, а с подводными течениями, взаимодействующими с крайне сложным рельефом дна Карских Ворот.
Такие волны называются NLIW (nonlinear internal waves — нелинейными внутренними), и заметить их с воздуха можно по так называемому узкому термоклину, который говорит о разнице температур волны и соседних с ней спокойных участков воды. Несмотря на то что невооруженным глазом наблюдать такие подводные волны практически невозможно, это не означает, что они безопасны для кораблей и человека — энергия, производимая NLIW, может составлять до двух мегаджоулей, что эквивалентно вырабатываемой при взрыве полкилограмма тротила.
«Амплитуды наблюдаемых волн варьировались от 4 до 40 метров, что свидетельствует о существовании рекордно высоких NLIW в этом арктическом регионе (...) Наиболее интенсивные NLIW наблюдались в периоды ослабления и разворота отлива, когда фоновый поток был преимущественно сверхкритическим», — рассказали ученые.
Хотя такие колебания воды и могут оказывать немалое воздействие на движение судов по проливу, ученые отмечают — специализированных исследований по этой теме ранее не проводилось.
Отмечается, что пролив, в котором были зафиксированы мегаволны, является важным для российского и международного судоходства.
«Карские Ворота входят в число районов с наиболее интенсивным морским движением в Северном Ледовитом океане. Через [них] проходит Северный морской путь, который является основным транспортным маршрутом, соединяющим Тихий и Атлантический океаны», — подчеркнули исследователи.
При этом Карское море, в которое можно попасть через пролив, и так считается одним из самых сложных для навигации — местами оно слишком мелкое, почти круглый год покрыто льдом, а погодные условия в море неблагоприятные. А наличие гигантских подводных волн лишь добавляет проблемы капитанам судов.
При этом — как отмечают сами ученые — через Карские Ворота проходят около двух с половиной тысяч морских маршрутов, а также Северный морской путь с объемом грузоперевозок 36,25 миллиона тонн в год.
Перевернуть судно или каким-либо иным образом повредить ему такие волны не способны, прямую опасность NLIW представляют лишь для подводных коммуникаций и объектов, таких как трубопроводы или глубинные кабели. Однако, как и средние волны, NLIW могут приводить к уменьшению скорости, увеличению износа ходовых машин и снижению дальности плавания.
Для жителей же прибрежных населенных пунктов Ненецкого автономного округа такие глубинные волны опасности не представляют.