Спутниковые данные помогают расшифровать огромную энергию штормовых волн, которые прокатываются над морем на тысячи километров и могут нанести ущерб даже на удаленных побережьях.
Когда над морем проходит сильный шторм, даже удаленные побережья не в безопасности. Как могущественные «посланники», область шторма посылает в море гигантские волны и несет свою энергию к берегам на другом конце света. В науке такие волны называются «свеллами» (swells). Если исследователям удается точно измерить эти волны, они могут многое узнать о масштабах и силе шторма, который их породил.
Очень ценную часть данных о волнах предоставляют спутники; они обычно измеряют очень точно и могут одновременно охватывать большие морские пространства из космоса. В таком наборе данных американско-французского спутника SWOT исследовательская группа обнаружила признаки волн высотой почти 20 метров — рекорд в рамках океанологических спутниковых наблюдений.
Более спокойные и мощные
Волны прибоя на побережье не имеют ничего общего с волнами прибоя. То же самое касается и так называемых «монстровых волн», которые возникают только в отдельных случаях и, вероятно, образуются в результате наложения нескольких волн. Волны-пульсации более спокойные, длинные, гладкие и катятся по океану в течение нескольких дней, а иногда и недель. Приведенные в движение сильными штормами, они больше не нуждаются в ветре, как только начинают двигаться.
Решающим фактором для дальних путешествий является временной интервал между гребнями волн – так называемый период волны. Чем дольше этот период, тем сильнее волна. Если волны накатывают с интервалом примерно в 20 секунд, это означает, что мощный, удаленный штормовой фронт направил большую энергию на большое расстояние.
Эти выводы были сделаны благодаря исследовательской группе во главе с французом Фабрисом Ардуаном из Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales, которая хотела выяснить, как именно работают такие штормовые волны.
21 декабря 2024 года
Основой и отправной точкой послужили данные различных спутников. Последние измерения были получены с помощью SWOT (Surface Water and Ocean Topography), международной миссии НАСА и французского космического агентства CNES. Исследователи сопоставили эти данные со старыми спутниковыми наблюдениями, некоторые из которых были сделаны более 30 лет назад.
Особый интерес для команды представляла буря «Эдди», которая бушевала над северной частью Тихого океана около 21 декабря 2024 года. Анализ данных выявил впечатляющие цифры: на пике своей силы «Эдди» создавала волны высотой почти 20 метров — это самая большая средняя высота волн за более чем десятилетие и самая высокая, когда-либо измеренная спутником. Поскольку речь идет о средних значениях, по мнению исследователей, отдельные исключительные волны могли достигать более 35 метров.
Огромная энергия, которая здесь задействована, позволила волнам «Эдди» проделать долгий путь: они катились по океанам более 15 дней и преодолели в общей сложности не менее 24 000 километров. От своей отправной точки в северной части Тихого океана они продвинулись до юга Южной Америки, пересекли пролив Дрейка у берегов Антарктиды и 6 января 2025 года наконец достигли южной части Атлантического океана.
Новое представление о распределении энергии
Собранные измерения дали Ардуину и его группе представление о распределении энергии внутри волн. До сих пор считалось, что самые длинные океанские волны, пересекая моря, переносят большую часть энергии. Однако новые измерения показывают другую картину.
Текущие наблюдения указывают на то, что больше энергии содержится в доминирующих основных волнах шторма, а не в особо длинных волнах. Это фундаментальное открытие, которое ставит под сомнение существующие модели. Оно особенно важно, потому что энергия волн влияет на степень эрозии побережья и угрозу морским сооружениям, а также на возможность прогнозирования ущерба от сильных штормов.
Пока нельзя с уверенностью сказать, станут ли такие мощные волны в будущем более частыми и разрушительными. «Изменение климата может быть одним из факторов, но не единственным», — сказал Ардуин. «Характеристики морского дна также играют роль на побережье, а такие экстремальные штормы — явление редкое, они происходят примерно раз в десятилетие. Это затрудняет выявление четких тенденций».
Улучшенные системы предупреждения, более эффективное планирование
Тем не менее, новые данные значительно дополнили представление о распределении энергии волн. По словам Ардуина и его команды, результаты, опубликованные в научном журнале Pnas, приведут, прежде всего, к созданию более реалистичных моделей. Это значительно улучшит системы предупреждения, создаст новую основу для мер по защите побережья и позволит более эффективно планировать.
На следующем этапе исследователи планируют соотнести свои результаты с сопутствующими явлениями изменения климата. Изменились ли со временем модели штормов? Ответы на этот и другие вопросы могут дать данные многолетних спутниковых наблюдений и современные, все более мощные инструменты.
Кстати, самая высокая зафиксированная волна за последние 34 года, по всей видимости, не была вызвана «Эдди». Согласно текущим моделям, этот рекорд принадлежит волнам атлантического шторма «Геркулес» в январе 2014 года: по расчетам, некоторые из них достигали высоты 23 метра и нанесли серьезный ущерб от Марокко до Ирландии.
Джерело: www.derstandard.at/story
Также по теме:
