Наибольший ряд наблюдений над волнением в открытом океане принадлежит морякам французского военного флота и особенно лейтенанту Пари, сделавшему в течение трехлетнего плавания около 4000 наблюдений (в 1867— 1870 гг.). Подобные же наблюдения производились англичанами, американцами, русскими и немцами.
Все эти наблюдения в среднем выводе показывают, что наибольшие размеры ветровых волн в открытом океане встречаются в южном полушарии в той области Мирового океана, где сплошное водное кольцо охватывает землю, и где суша, даже и в виде островов, находится далеко, не стесняя волнения. В этой области наблюдались волны до 400 м длины и до 10—11, быть может, 12—13 м высоты, с периодами до 17—18 сек. и скоростью распространения до 14—15 м в секунду, иногда и более (до 22 м в секунду).
В 1913 г. профессор Морской академии генерал-лейтенант А. Н. Крылов 22 марта в Атлантическом океане наблюдал к NE от о. Мадейра с 8 час. утра и до 6 час. вечера зыбь, шедшую от N при мертвом штиле. Волны были длиной до 185 м, а высотой около 9 м, с периодом в 12 сек., откуда скорость распространения получается 15 м в секунду. Волнение было разведено циклоном, прошедшим по северной части океана, таким образом, волны от места своего возникновения пробежали расстояние около 1800 морских миль в 48 час. Другое наблюдение было сделано А. Н. Крыловым 27 марта 1913 г. в 30 милях на запад от м. Финистерре. Шквал налетел сразу от SW и перешел в WSW; он развел к 5 час. дня громадное волнение, длина волн была 274 м, при высоте 12—13,7 м.
Отмечавшиеся в прежнее время особенно большие высоты волн до 20—30 м преувеличены наблюдателями, что весьма легко может быть, если корабль в момент определения высоты волны не будет находиться у подошвы, а в некотором удалении от нее — на склоне волны.
Другое затруднение, встречаемое при наблюдении волнения, заключается в очень часто бывающей в океане интерференции волнения. Одно волнение еще не успокоилось, как появляется другое, идущее под углом к первому; при этом могут получаться самые разнообразные случаи интерференции, совершенно нарушающие правильность волнения.
Отсюда видно, какие бывают затруднения при наблюдении элементов волн в море. Ряды правильных волн встречаются редко, и, чтобы их не пропустить, необходимо отдать много времени наблюдениям над волнением и приобрести большой навык в них. В этом отношении первенство среди наблюдателей волн принадлежит лейтенанту французского флота Пари, который во время трехлетнего плавания наблюдал волнение в течение 205 дней и сделал за это время 4000 наблюдений. Количество наблюдений других лиц (Шотт, Скоресби, Эберккромби и др.) раз в 100— 50 меньше. Наблюдения Пари сделаны на судах (Dupleix и Minerva) прежнего времени, ходивших много медленнее современных, и потому стоячие волны, всегда образующиеся от хода корабля и сопровождающие его, нарушая тем самым характер наблюдаемого волнения около судна, были гораздо меньше тех, какие получаются при современных больших судах и значительных скоростях хода. Поэтому наблюдения Пари долго еще будут представлять особенно ценный материал.
Иногда случается, что в какой-либо части океана появляется волнение, не соответствующее ни силе, ни направлению ветра; такое волнение приходит из другого места океана, нередко за тысячи миль, где оно было возбуждено штормовым ветром. Обстоятельство, что ветер, возбудивший волнение и обладающий гораздо большей скоростью, нежели волнение, не распространяется так далеко, как волнение, обуславливается тем, что штормовые ветры принадлежат к циклоническим областям, где они дуют по спиралям к центру циклона, а волнение, возбужденное ими, свободно распространяется во все стороны, не стесняясь областью циклона.
Причина, почему в южном полушарии, где океан охватывает всю землю, встречаются наибольшие размеры волнения, зависит не только от отсутствия стеснения волнения берегами, но также и от характера ветров. Там господствуют свежие NW и W ветры, дующие почти с правильностью пассата, нередко доходящие до силы шторма, сохраняя все то же направление, потому там и волны достигают наибольшего развития, сравнительно с более узкими и стесненными северными частями океанов, где штормовые ветры принадлежат всегда к циклоническим областям и, следовательно, при передвижении циклона постоянно изменяют свое направление в том же месте, и потому они не могут усиливать волнение по первоначальному направлению.
Из всех имеющихся наблюдений вытекает, что высота волны есть самый непостоянный элемент. Она быстро возрастает с усилением ветра и так же быстро и убывает, когда ветер стихает.
Длина волн также подвержена значительным изменениям, особенно вначале возникновения волнения, когда волны бывают всего круче, по мере же увеличения продолжительности шторма длина их увеличивается; но раз достигнутая длина долго сохраняется и по успокоении ветра.
Наиболее постоянный элемент — это скорость; она мало изменяется и долго сохраняется, даже когда ветер успокоился и ветровые волны перешли в зыбь, или когда волны в своем распространении вышли из области возбудившего их ветра.
Изменение величины периода находится в зависимости от длины и скорости; с увеличением последних возрастает и он.
Все вышеизложенное относится к установившимся ветровым волнам, "кроме которых в океанах и морях встречается еще совершенно правильная форма волнения — з ы б ь. Она образуется или если ветер, поднявший волнение, заштилел, или если волнение от места своего возникновения распространилось на такую область, где ветер или очень слабый или совсем штиль, в последнем случае сразу получается совершенно не нарушенная трохоидальная поверхность волнения.
Зыбь, как и ветровые волны, бывает весьма различных размеров, но крайние наибольшие величины, до которых доходят ее элементы, бывают очень велики. Самая огромная волна зыби была наблюдена французским морским офицером Моттец недалеко к северу от экватора в Атлантическом океане около 28° з. д, она имела 824 м в длину и период 23 сек., а скорость распространения была 35,8 м в секунду, т. е. 70 морских миль в час. Зыбь нередко распространяется на громадные пространства океана и, обладая большими скоростями распространения, успевает в короткий срок (2—3 суток) пересекать океан, сохраняя свою большую длину и большой период. Запас энергии так велик, что в подобных случаях внутреннее трение не может его израсходовать, и только встреча с берегами окончательно поглощает остаток энергии.
Местами зарождения подобной громадной зыби являются главным образом пояса океанов около 40—50° северных и южных широт, где осенью, зимой и ранней весной господствуют штормовые циклоны, разводящие огромное волнение. Оттуда зыбь расходится во все стороны, и, как обычное явление, она достигает экваториальной штилевой полосы.
Атлантический океан богаче такого рода наблюдениями, и там подобная зыбь часто отмечалась в штилевой полосе. Зимой северного полушария там наблюдается сильная зыбь от NW, а летом северного полушария — от SW, т. е. зимой — зыбь от волнения, возбужденного штормовыми циклонами в области Гольфстрима, а летом — от штормов в южных широтах, где в это время зима.
Случается, что NW зыбь не только доходит до штилевой полосы, но и пересекает экватор, достигая в южном полушарии о-вов Вознесения и Святой Елены, т. е. зыбь пробегает расстояние до 4000 морских миль от берегов Соединенных Штатов. Например, в 1886 г. Бьюкэнен (химик экспедиции Challenger), плавая на Buccaneer, заметил, стоя на рейде у о. Вознесения, необыкновенную зыбь (1 марта в 10 час. вечера) с периодом в 16 сек. и скоростью 25 м в секунду, или 48,6 морских миль в час, при длине до 400 м. Она возникла в области циклона в северном Атлантическом океане около 40° с. ш. и 55° з. д. 25 февраля и, следовательно, за 100 час. пробежала до о. Вознесения расстояние в 3640 морских миль.
7 декабря 1880 г. наблюдалась огромная зыбь в области всего северного Атлантического океана, возбужденная циклоном южнее Ньюфаундлендской банки около 35° с. ш. Зыбь дошла до Ла-Манша, берегов Испании и была отмечена в море на судах, бывших к югу от о-вов Зеленого Мыса. Подобная зыбь с очень большими периодами в 15—20 сек., т. е. много большими периодов волнения, возбуждаемого местными ветрами, часто наблюдается по всему океаническому побережью Европы.
На берегах Гвинейского залива нередко наблюдается такая же громадная зыбь с периодом в 15 сек., длиной до 350 м и скоростью 45—46 м б час, или 23,5 м в секунду; она приходит из области западных ветров в южном полушарии в 2—3 суток.
Единственные имеющиеся данные, относящиеся к водным пространствам, ограниченным на небольшом сравнительно расстоянии берегами (Китайское и Японское моря, наблюдения лейт. Пари) и меньшей глубины, показывают, что указанные ограничения уже сказываются в размерах волны.
Таблица лейт. Пари, дающая средние величины, показывает, что при слабых ветрах скорость волнения больше, а при сильных ветрах — меньше. Шотт из сиоих наблюдений (их всего было 18) приходит к выводу, что ветер обладает большими скоростями, нежели волнение. Наблюдения Гассенмайра не дают никакого решающего вывода. Также не выяснена связь между скоростью ветра и высотой. Для разъяснения этих вопросов еще надо собрать и более многочисленный и более точный материал.
Подобные же явления наблюдаются в Индийском океане на Зондских островах, например, на западном берегу Суматры и в Тихом океане как на островах, так и на берегах Южной Америки.
"Не повезло Ване, – подумал Денис. – Но это не надолго, на полгода в правах ограничат и все".
Его отцу тоже как-то поражение в правах влепили – а не надо было скрывать, что он в старые времена состоял в каком-то неправильном сборище. Партии… так они назывались тогда. Если с государством вести себя честно, оно тоже будет с тобой честным.
– Да, с крепостью, но не только, – сказала Аглая. Ваня потух.
– Представьте, что наше государство – это дерево. Огромное, до небес. Оно дает жизнь всему живому, птицам и животным, раскинуло ветви от океана до океана. А все мы – часть этого дерева. Получается, что только от нас зависит его мощь и сила. Если мы будем сильны и крепки, то и дерево, наш общий дом, тоже. А если мы будем думать только о себе, то дерево рухнет. Однажды оно чуть не рухнуло. Когда это было?
Ваню опередил Федя Веселовский-Фань; он подскочил, даже не поднимая руки.
– Пятнадцать лет назад, – выпалил он. – В две тысячи восемнадцатом году, когда государство российское переживало смуту, в просинце восемнадцатого года, то есть в январе по старому стилю, выборный глава страны Гатин внезапно умер, и оказалось, что только он мог управлять страной.
Спиридон Эф закатил глаза, но Аглая Петровна улыбнулась.
– А больше никого не нашлось?
– Ну… – Федя замялся. – Они как бы не подходили. До конца…
– Садись. По сути верно, – сказала Аглая, – однако точность высказываний хромает, Спиридон Петрович.
– Мы проработаем лепословие совместно с учителем словесности, – быстро ответил историк.
Аглая кивнула.
– Глава замкнул на себя все рычаги управления государством, и когда он умер, оказалось, что страна не может существовать без ручного управления. А остальные высшие лица государства не обладали соответствующей легитимностью. Вы знаете, что такое легитимность?
– Право на управление страной, которое дает народ? – снова рискнул Ваня. – Это устаревшее слово, нам Спиридон Федорович рассказывал…
– Главным источником власти у нас в стране является народ, – кивнула Аглая Петровна. Ваня расцвел. – Народ доверяет управление государством лучшим людям, которых выбирает. Но после кончины главы Никитина таких людей не оказалось. Глава очень многое сделал, чтобы сохранить страну и укрепить ее положение в мире. Какие области при главе Никитине вошли в состав нашей страны?
– Иван-город и Белорусский край, – отрапортовал Денис.
– Прежде чем отвечать, следует поднять руку, – заметила Аглая, – вы немного распустили класс, Спиридон Федорович.
– Ну вы же знаете нашу специфику… то есть особенность. У нас идет обучение в образе открытого разговора, согласно наказным письмам ПОРБ… В духе нашего народовластия…
– Народовластие не значит вседозволенность, – значок на груди Аглаи как-то особенно ярко сверкнул. – Народовластие – прежде всего порядок и соблюдение законов и правил общества.
– Полностью с вами согласен, – пробормотал Спиридон Эф.
– Так вот, в восемнадцатом году страна переживала смуту. Как я сказала, выборный глава Никитин сделал очень многое, однако он не мог держать под своей рукой всю страну. Главная беда тогдашней власти – воровство от низов до самого верха, в котором порой были замешаны даже главы тогдашних госкорпораций… Кстати, как они называются сейчас?
Улита Козак, тихая, как мышка, потянула руку.
Аглая удовлетворенно кивнула.
– Именно, Дальнопутный двор, Колоземный двор и так далее… Так вот, главы дворов, дьяки-министры, выборные-депутаты, воеводы-губернаторы – все они были богачами, миллионерами или даже миллиардерами. Представьте – у некоторых из них зарплаты достигали шести миллионов рублей в день!
– А сколько это в алтынах? – шепнула Катя Локотькова.
– Раздели на тысячу, – одними губами ответил Денис.
Катя только языком цокнула.
– От же жили!
– А чего тебе, в горностаях и соболях охота расхаживать? – покосился Денис.
Девушка закатила глаза.
– Что дурного в соболях, Ярцев?
– Дорогие друзья, что вас так увлекло? – поинтересовалась Аглая Петровна. – Надеюсь, наша тема?
Денис с Катей синхронно закивали.
– Тогда продолжи… – Аглая помедлила, взглянула на светоплат. – Денис Ярцев. Итак, Денис, что же было дальше?
Денис встал.
– Смута началась после того, как Никитин преставился. Страны Заката стали поддерживать мятежников, которые хотели отделиться от нашей страны.
– А что происходило в столице?
Денис пожал плечами.
– Беззаконье, если честно. Временные главы менялись один за другим, дьяки и чиновники рванули за бугор, те, кого не посадили. А в холодную бросали тогда очень многих, по надуманным обвинениям, без суда. Власть и деньги делили, а воеводы тем временем страну по кускам растаскивали! Воровские ватаги грабили людей прямо на улицах, врывались в дома и хоромы, а сыскари от них не отставали.
– И что же в итоге?
– Видя, что страна катится в пропасть, в свои руки власть взял Михаил Саблин, тогдашний воевода в Югороссии. Он двинулся на Москву и его поддержали все настоящие отчизнолюбы, все, кому была дорога Россия. Войска повсеместно переходили под его руку, особенно отличились кавказские добровольческие дружины.
Миновав смутное время распада РФ, Денис почувствовал себя уверенней. Все же он плохо знал этот период: назвать поименно всех девятерых временных глав еще мог, но вот запомнить, кто за кем, было уже выше его сил. А вот период становления НоРС Денис любил, очень здорово у Саблина все получилось. Он почти торжественно продолжил:
– Войска Саблина, усиленные добровольческими кавказскими дружинами, уже через неделю вошли в Москву. Последний временный глава сбежал вместе с половиной правительства и пропал где-то в странах Заката.
– И что же случилось, когда Саблин вошел в Москву?
Маша Шевелева подняла руку.
– Был организован Сход народного спасения. СНС созвал Всероссийский земский собор, а тот принял Всезаконное уложение и объявил о создании Нового Российского Союза вместо Российской Федерации. Вместо правительства был учрежден постоянный Сход с выборными головами, который возглавил Саблин.
– Страна переживала тяжелые времена, – продолжила Аглая Петровна. – На что же опереться, когда все разрушено – доверие между людьми, вера в государство, закон и порядок? Перед Михаилом Саблиным и другими членами Схода стоял один вопрос – как вернуть мир и процветание нашей Родине? Где же та точка, опираясь на которую они смогли перевернуть все положение вещей, тот камень, с которого начало возводиться здание нашей новой государственности? Как вы думаете, ребята?
Аслан поднял руку.
Аглая посмотрела на светоплат.
– Как ты думаешь, Аслан?
– Это культура, – сказал тот. – Единственная опора для нашего народа.
– Великая русская культура, на почве которой только и может вырасти новое древо нашего государства, – вернулась к своему образу Аглая Петровна. – Наша словесность, живопись, музыка… Но чтобы взошли новые побеги, требуется очистить почву, дать ей новые силы. В нашем языке, литературе, культуре за многие столетия накопилось много мусорных слов, много грязи и нечистот. Темные слова, чужеземные понятия, которые затемняли народный ум. Тот, кто пьет из грязного источника, не будет чист, как сказал один из отцов-просветителей, писатель и протоиерей Недугин. Что такое язык, дети?
– Речь? Общение? – предположил Ваня.
– Мы на языке думаем, – блеснула Маша Шевелева. Аглая довольно кивнула:
– Именно. Как ты говоришь, так ты и думаешь. А как может жить страна, где люди думают чужими понятиями, заемными мыслями? Плохо она живет, не своей жизнью. Так началось Великое просветление русской культуры. И в первую очередь русского языка, который предстояло очистить от мусора и пены иноземных словечек…
Денис не хотел поднимать руку. Не надо, вон и Спиридон Эф у доски жмется, но вопрос сам слетел с языка.
– А разве слово культура – не иностранное? И музыка, и скульптура. Или вот протоиерей…
– Чужеземное, – согласилась Аглая, делая пометку в светоплате. – Однако следует различать слова вредные и полезные. Слово "культура" имеет давнюю историю в нашем языке. Также как "класс", "школа", "машина" и так далее. Со временем мы найдем им замену. Наши ученые-языкознатцы, как вы знаете, ведут постоянную работу по улучшению всего состава русского языка. Только в прошлом году было выпущено три многотомных словаря русского языка, а также новые издания всего Пушкина, Гоголя и Лермонтова. А Словесный надзор неустанно следит, чтобы в печати, в сетевых изданиях и в дальновидных передачах употреблялись только наши, коренные и исконные слова. Наш язык настолько велик, что ему нет нужды заимствовать чужие наречия, мы можем описать все явления и предметы на своем, родном.
– А зачем придумывать свои названия для всего? – Дениса понесло. – Ну вот хотя бы светоплат или дальновидение… Чем слова планшет или телевизор не подходят? Это же просто приборы, какие в них чужие смыслы могут быть?
Мировой океан находится в постоянном движении. Кроме волн, спокойствие вод нарушают течения, приливы и отливы. Всё это разные виды движения воды в .
Ветровые волны
Трудно себе представить абсолютно спокойную гладь океана. Штиль — полное безветрие и отсутствие волн на его поверхности - большая редкость. Даже при тихой и ясной погоде на поверхности воды можно увидеть рябь.
И эта рябь, и бушующие пенные валы рождены силой ветра. Чем сильнее дует ветер, тем выше волны и больше скорость их движения. Волны могут перемещаться на тысячи километров от того места, где они возникли. Волны способствуют перемешиванию морских вод, обогащению их кислородом.
Наиболее высокие волны наблюдаются между 40° и 50° ю. ш., где дуют самые сильные ветры. Эти широты моряки называют штормовыми или ревущими широтами. Районы возникновения высоких волн расположены также у американских берегов вблизи Сан-Франциско и Огненной Земли. Штормовые волны разрушают береговые постройки.
Самые высокие и разрушительные волны . Причина их возникновения - подводные землетрясения. В открытом океане цунами незаметны. У побережья длина волн сокращается, а высота растёт и может превышать 30 метров. Эти волны приносят бедствия жителям прибрежных территорий.
Океанические течения
В океанах образуются мощные водные потоки - течения. Постоянные ветры вызывают поверхностные ветровые течения. Некоторые течения (компенсационные) возмещают убыль воды, двигаясь из районов её относительного избытка.
Течение, температура воды которого выше температуры окружающих вод, называют тёплым, если ниже - холодным. Тёплые течения переносят более тёплые воды от экватора к полюсам, холодные - более холодные воды в противоположном направлении. Таким образом, течения перераспределяют тепло между широтами в океане и оказывают существенное влияние на климат прибрежных территорий, вдоль которых они несут свои воды.
Одно из самых мощных океанических течений - . Скорость этого течения достигает 10 километров в час, и оно перемещает 25 миллионов кубических метров л воды за каждую секунду.
Приливы и отливы
Ритмические поднятия и опускания уровня воды в океанах называют приливами и отливами. Причина их возникновения - действие силы притяжения Луны на земную поверхность. Два раза в сутки пода поднимается, покрывая часть суши, и два раза отступает, обнажая прибрежное дно. Энергию приливных волн люди научились использовать для получения электричества на приливных электростанциях.
: «Я когда прочитал про высоту волны, вызванную цунами в 1958 году, не поверил своим глазам. Перепроверил один раз, другой. Везде одно и то же. Нет, наверное, все-таки с запятой ошиблись, и все друг у друга копируют. А может, в единицах измерения?
Ну а как иначе, вот как вы думаете, может быть волна от цунами высотой в 524 метра? ПОЛОВИНА КИЛОМЕТРА!
Сейчас мы узнаем, что там было на самом деле».
Вот что пишет очевидец:
«После первого толчка я упал с койки и посмотрел в сторону начала залива, откуда шел шум. Горы ужасно дрожали, камни и лавины неслись вниз. И особенно поражал ледник на севере, его называют ледник Литуйя. Обычно его не видно с того места, где я стоял на якоре. Люди качают головами, когда я говорю им, что я видел его в ту ночь. Я ничего не могу поделать, если они мне не верят. Я знаю, что ледник не виден с того места, где я стоял на якоре в бухте Анкоридж, но я также знаю и то, что видел его в ту ночь. Ледник поднялся в воздух и двинулся вперед, так что стал виден.
Он, должно быть, поднялся на несколько сотен футов. Я не говорю, что он просто висел в воздухе. Но он трясся и прыгал как сумасшедший. Большие куски льда падали с его поверхности в воду. Ледник находился в шести милях от меня, и я видел большие куски, которые сваливались с него как с огромного самосвала. Это продолжалось некоторое время - трудно сказать, как долго, - а потом вдруг ледник исчез из поля зрения и над этим местом поднялась большая стена воды. Волна пошла в нашу сторону, после чего я был слишком занят, чтобы сказать, что еще там происходило».
9 июля 1958 г. необычайно сильная катастрофа произошла в заливе Литуйя на юго-востоке Аляски. В этом заливе, вдающемся в сушу более чем на 11 км, геолог Д. Миллер обнаружил разницу в возрасте деревьев на склоне холмов, окружающих залив. По годовым кольцам деревьев он подсчитал, что за последние 100 лет в заливе по крайней мере четыре раза возникали волны с максимальной высотой в несколько сотен метров. К выводам Миллера отнеслись с большим недоверием. И вот 9 июля 1958 г. к северу от залива произошло сильное землетрясение на разломе Фэруэтер, вызвавшее разрушение построек, обрушение побережья, образование многочисленных трещин. А огромный оползень на склоне горы над бухтой вызвал волну рекордной высоты (524 м), которая со скоростью 160 км/ч прокатилась по узкому, похожему на фьорд заливу.
Литуйя представляет собой фьорд, расположенный на разломе Фэруэтер в северо-восточной части залива Аляска. Это Т-образная бухта длиной 14 километров и до трех километров в ширину. Максимальная глубина составляет 220 м. Узкий вход в бухту имеет глубину всего 10 м. В залив Литуйя спускаются два ледника, каждый из которых имеет длину около 19 км и ширину до 1,6 км. За предшествующее описываемым событиям столетие в Литуйе уже несколько раз наблюдались волны высотой более 50 метров: в 1854, 1899 и 1936 годах.
Землетрясение 1958 года вызвало субаэральный камнепад в устье ледника Гильберт в заливе Литуйя. В результате этого оползня более 30 миллионов кубических метров горных пород рухнули в залив и привели к образованию мегацунами. От этой катастрофы погибло 5 человек: трое на острове Хантаак и еще двоих смыло волной в заливе. В Якутате, единственном постоянном населенном пункте вблизи эпицентра, были повреждены объекты инфраструктуры: мосты, доки и нефтепроводы.
После землетрясения проводилось исследование подледного озера, расположенного к северо-западу от изгиба ледника Литуйя в самом начале залива. Оказалось, что озеро опустилось на 30 метров. Этот факт послужил основанием еще для одной гипотезы образования гигантской волны высотой более 500 метров. Вероятно, во время схода ледника большой объем воды попал в залив через ледяной тоннель под ледником. Впрочем, сток воды из озера не мог быть основной причиной возникновения мегацунами.
Огромная масса льда, камней и земли (объемом около 300 миллионов кубических метров) с ледника ринулась вниз, обнажая горные склоны. Землетрясение разрушило многочисленные постройки, в земле образовались трещины, сползло побережье. Движущаяся масса обрушилась на северную часть бухты, завалила ее, а потом еще вползла на противоположный склон горы, содрав с него лесной покров на высоту более трехсот метров. Оползень породил гигантскую волну, которая буквально вынесла бухту Литуйя в сторону океана. Волна была так велика, что перехлестнула целиком через всю отмель в устье бухты.
Очевидцами катастрофы оказались люди, находившиеся на борту кораблей, которые бросили якорь в заливе. От страшного толчка всех их выбросило с коек. Вскочив на ноги, они не поверили своим глазам: море вздыбилось. «Гигантские оползни, поднимавшие тучи пыли и снега на своем пути, начинали бег по склонам гор. Вскоре их внимание привлекло совершенно фантастическое зрелище: масса льда ледника Литуйя, находящегося далеко к северу и обычно скрытого от взоров пиком, который высится у входа в залив, как бы поднялась выше гор и затем величественно обрушилась в воды внутреннего залива.
Все это походило на какой-то кошмар. На глазах потрясенных людей вверх поднялась огромная волна, которая поглотила подножие северной горы. После этого она прокатилась по заливу, сдирая деревья со склонов гор; обрушившись водяной горой на остров Кенотафия… перекатилась через высшую точку острова, возвышавшуюся на 50 м над уровнем моря. Вся эта масса внезапно низверглась в воды тесного залива, вызвав огромную волну, высота которой, очевидно, достигала 17-35 м. Ее энергия была столь велика, что волна яростно носилась по заливу, захлестывая склоны гор. Во внутреннем бассейне удары волны о берег, вероятно, оказались очень сильными. Склоны северных гор, обращенные к заливу, оголились: там, где раньше рос густой лес, теперь были голые скалы; такая картина наблюдалась на высоте до 600 метров.
Один баркас был высоко поднят, легко перенесен через отмель и сброшен в океан. В тот момент, когда баркас переносило через отмель, находящиеся на нем рыбаки видели под собой стоящие деревья. Волна буквально перебросила людей через остров в открытое море. Во время кошмарной скачки на гигантской волне суденышко колотило о деревья и обломки. Баркас затонул, но рыбаки просто чудом уцелели и через два часа были спасены. Из двух других баркасов один благополучно выдержал волну, но другой потонул, а находившиеся на нем люди пропали без вести.
Миллер обнаружил, что деревья, растущие на верхней границе обнаженной площади, чуть ниже 600 м над заливом, согнуты и сломаны, их поваленные стволы направлены к вершине горы, однако корни не вырваны из почвы. Что-то толкнуло эти деревья вверх. Огромная сила, свершившая это, не могла быть ничем иным, как верхом гигантской волны, которая захлестнула гору в тот июльский вечер 1958 года».
Мистер Ховард Дж. Ульрих на своей яхте, которая называется «Эдри», вошел в акваторию залива Литуйя около восьми вечера и стал на якорь на девятиметровой глубине в маленькой бухточке на южном берегу. Ховард рассказывает, что внезапно яхта начала сильно раскачиваться. Он выбежал на палубу и увидел, как в северо-восточной части залива скалы пришли в движение из-за землетрясения и в воду начала падать огромная глыба породы. Примерно через две с половиной минуты после землетрясения он услышал оглушающий звук от разрушения скальной породы.
«Мы точно видели, что волна пошла со стороны бухты Гильберта, точно перед тем, как закончилось землетрясение. Но сначала это была не волна. Сначала это было больше похоже на взрыв, как будто бы ледник раскалывался на части. Волна вырастала из поверхности воды, поначалу ее почти не было видно, кто бы мог подумать, что потом вода поднимется на полукилометровую высоту».
Ульрих рассказал, что он наблюдал весь процесс развития волны, которая достигла их яхты за очень короткое время - что-то около двух с половиной или трех минут с тех пор, как ее впервые можно было заметить. «Поскольку нам не хотелось потерять якорь, мы полностью вытравили якорную цепь (примерно 72 метра) и запустили двигатель. На полпути между северо-восточным краем залива Литуйя и островом Сенотаф можно было видеть стену воды тридцатиметровой высоты, которая простиралась от одного берега до другого. Когда волна подошла к северной части острова, она разделилась на две части, но, пройдя южную часть острова, волна снова стала единым целым. Она была гладкой, только сверху был небольшой гребешок. Когда эта водяная гора подошла к нашей яхте, ее фронт был достаточно крутой и высота его была от 15 до 20 метров.
Перед тем как волна пришла в то место, где находилась наша яхта, мы не ощущали никакого понижения воды или иных изменений, за исключением легкой вибрации, которая передавалась по воде от тектонических процессов, которые начали действовать во время землетрясения. Как только волна подошла к нам и начала поднимать нашу яхту, якорная цепь сильно затрещала. Яхту понесло по направлению к южному берегу и затем, на обратном ходе волны, по направлению к центру залива. Вершина волны была не очень широкой, от 7 до 15 метров, и задний фронт был менее крутой, чем передний.
Когда гигантская волна пронеслась мимо нас, поверхность воды вернулась к своему нормальному уровню, однако мы могли наблюдать вокруг яхты множество турбулентных завихрений, а также беспорядочных волн шестиметровой высоты, которые перемещались от одного берега залива к другому. Эти волны не образовывали сколько-нибудь заметного движения воды от устья залива к его северо-восточной части и обратно».
Через 25-30 минут поверхность залива успокоилась. Вблизи берегов можно было видеть множество бревен, веток и вырванных с корнями деревьев. Весь этот хлам потихоньку дрейфовал в сторону центра залива Литуйя и к его устью. Фактически в ходе всего инцидента Ульрих не утратил контроль над яхтой. Когда в 11 вечера «Эдри» подошла ко входу в залив, там можно было наблюдать нормальное течение, которое обычно вызвано суточным отливом океанской воды.
Другие очевидцы катастрофы, супружеская чета Свенсон на яхте под названием «Бэджер», вошли в залив Литуйя около девяти вечера. Сначала их судно подошло к острову Сенотаф, а затем вернулось в бухту Анкоридж на северном берегу залива, недалеко от его устья (см. карту). Свенсоны стали на якорь на глубине около семи метров и отправились спать. Сон Уильяма Свенсона был прерван из-за сильной вибрации корпуса яхты. Он побежал в рубку управления и стал хронометрировать происходящее.
Немногим более минуты от того момента, когда Уильям впервые почувствовал вибрацию, и, вероятно, перед самым концом землетрясения, он посмотрел в сторону северо-восточной части залива, которая была видна на фоне острова Сенотаф. Путешественник увидел нечто, которое он принял сначала за ледник Литуйя, который поднялся в воздух и начал двигаться навстречу наблюдателю. «Казалось, что эта масса твердая, но она прыгала и покачивалась. Перед этой глыбой в воду постоянно падали большие куски льда». Через короткое время «ледник исчез из поля зрения, и вместо него в том месте появилась большая волна и пошла в направлении косы Ла Гаусси, как раз туда, где стояла на якоре наша яхта». Кроме того, Свенсон обратил внимание на то, что волна затопила берег на очень заметной высоте.
Когда волна прошла остров Сенотаф, ее высота была около 15 метров по центру залива и плавно уменьшалась вблизи берегов. Она проходила остров приблизительно через две с половиной минуты после того, как ее можно было впервые заметить, и достигла яхты «Бэджер» еще через одиннадцать с половиной минут (примерно). Перед приходом волны Уильям, также как и Ховард Ульрих, не заметил никакого понижения уровня воды или каких-нибудь турбулентных явлений.
Яхту «Бэджер», которая все еще стояла на якоре, подняло волной и понесло в сторону косы Ла Гаусси. Корма яхты при этом находилась ниже гребня волны, так что положение судна напоминало доску для серфинга. Свенсон посмотрел в этот момент на то место, где должны были быть видны деревья, произрастающие на косе Ла Гаусси. В тот момент они были скрыты водой. Уильям отметил, что над макушками деревьев находился слой воды, равный примерно двум длинам его яхты, около 25 метров.
Пройдя косу Ла Гаусси, волна очень быстро пошла на спад. В том месте, где стояла яхта Свенсона, уровень воды начал понижаться, и судно ударилось о дно залива, оставшись на плаву недалеко от берега. Через 3-4 минуты после удара Свенсон увидел, что вода продолжает течь над косой Ла Гаусси, пронося бревна и другие обломки лесной растительности. Он не был уверен, что это не было второй волной, которая могла бы перенести яхту через косу в залив Аляска. Поэтому супруги Свенсон оставили свою яхту, перебравшись на небольшую шлюпку, с которой их подобрало рыболовецкое судно пару часов спустя.
Во время происшествия в заливе Литуйя было и третье судно. Оно стояло на якоре у входа в бухту и было потоплено огромной волной. Никто из находившихся на борту людей не выжил, погибших, предположительно, двое.
Что же произошло 9 июля 1958 года? В тот вечер огромная скала обрушилась в воду с крутого обрыва, возвышающегося над северо-восточным берегом бухты Гильберта. Область обрушения помечена на карте красным цветом. Удар неимоверной массы камней с очень большой высоты вызвал небывалое цунами, которое стерло с лица земли все живое, что находилось на всем протяжении берега залива Литуйя вплоть до косы Ла Гаусси.
После прохождения волны по обоим берегам залива не осталось не только растительности, но даже почвы, на поверхности берега была голая скальная порода. Область повреждения показана на карте желтым цветом. Цифры вдоль берега залива обозначают высоту над уровнем моря края поврежденного участка суши и примерно соответствуют высоте прошедшей здесь волны.
Волна (Wave, surge, sea) - образуется благодаря сцеплению частиц жидкости и воздуха; скользя по гладкой поверхности воды, поначалу воздух создаёт рябь, а уже затем, действует на ее наклонные поверхности, развивает постепенно волнение водной массы. Опыт показал, что водяные частицы не имеют поступательного движения; перемещается только вертикально. Морскими волнами называют движение воды на морской поверхности, возникающее через определённые промежутки времени.
Высшая точка волны называется гребнем или вершиной волны, а низшая точка - подошвой . Высотой волны называется расстояние от гребня до её подошвы, а длина это расстояние между двумя гребнями или подошвами. Время между двумя гребнями или подошвами называется периодом волны.
Основные причины возникновения
В среднем высота волны во время шторма в океане достигает 7-8 метров, обычно может растянуться в длину - до 150 метров и до 250метров во время шторма.
В большинстве случаев морские волны образуются ветром.Сила и размеры таких волн зависят от силы ветра, а так-же его продолжительности и «разгона» - длины пути, на котором ветер действует на водную поверхность. Иногда волны, которые обрушиваются на побережье, могут зарождаются за тысячи километров от берега. Но есть ещё много других факторов возникновения морских волн: это приливообразующие силы Луны, Солнца, колебания атмосферного давления, извержения подводных вулканов, подводных землетрясений, движением морских судов.
Волны, наблюдаемые и в других водных пространствах, могут быть двух родов:
1) Ветровые , созданные ветром, принимающие по прекращении действия ветра установившийся характер и называемые установившимися волнами, или зыбью; Ветровые волны создаются вследствие воздействия ветра (передвижение воздушных масс) на поверхность воды, то есть нагнетания. Причина колебательных движений волн становится легко понятна, если заметить воздействие того же ветра на поверхность пшеничного поля. Хорошо заметна непостоянность ветровых потоков, которые и создают волны.
2) Волны перемещения , или стоячие волны, образуются в результате сильных толчков на дне при землетрясениях или возбужденные, например, резким изменением давления атмосферы. Данные волны носят также название одиночных волн.
В отличие от приливов, отливов и течений волны в не перемещают массы воды. Волны идут, но вода остается на месте. Лодка, которая качается на волнах, не уплывает вместе с волной. Она сможет немного переместиться по наклонной, только благодаря силе земной гравитации. Частицы воды в волне движутся по кольцам. Чем дальше эти кольца от поверхности, тем меньше они становятся и, наконец, исчезают совсем. Находясь в субмарине на глубине 70-80 метров, вы не ощутите действие морских волн даже при самом сильном шторме на поверхности.
Виды морских волн
Волны могут проходить огромные расстояния, не изменяя формы и практически не теряя энергии, долго после того, как вызвавший их ветер утихнет. Разбиваясь о берег, морские волны высвобождают огрмную энергию, накопленную за время странствия. Сила непрерывно разбивающихся волн по-разному изменяет форму берега. Разливающиеся и накатывающиеся волны намывают берег и поэтому называются конструктивными . Волны, обрушивающиеся на берег, постепенно разрушают его и смывают защищающие его пляжи. Поэтому они называются деструктивными .
Низкие, широкие, закругленные волны вдали от берега называются зыбью. Волны заставляют частички воды описывать кружки, кольца. Размер колец уменьшается с глубиной. По мере приближения волны к покатому берегу частицы воды в ней описывают все более сплющенные овалы. Приближаясь к берегу, морские волны больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. На мелководье частицы воды больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. Мысы образованы из более твердой породы и разрушаются медленнее, чем соседние участки берега. Крутые, высокие морские волны подтачивают скалистые утесы у основания, образуя ниши. Утесы порой обрушиваются. Сглаженная волнами терраса - это все, что остается от разрушенных морем скал. Иногда вода поднимается по вертикальным трещинам в скале до вершины и вырывается на поверхность, образуя воронку. Разрушительная сила волн расширяет трещины в скале, образуя пещеры. Когда волны подтачивают скалу с двух сторон, пока не соединятся в проломе, образуются арки. Когда верх арки падает в море, остаются каменные столбы. Их основания подтачиваются, и столбы обрушиваются, образуя валуны. Галька и песок на пляже - это результат эрозии.
Деструктивные волны постепенно размывают берег и уносят песок и гальку с морских пляжей. Обрушивая всю тяжесть своей воды и смытого материала на склоны и обрывы, волны разрушают их поверхность. Они вжимают воду и воздух в каждую трещину, каждую расщелину, часто с энергией взрыва, постепенно разделяя и ослабляя скалы. Отколовшиеся обломки скал используются для дальнейшего разрушения. Даже самые твердые скалы постепенно уничтожаются, и суша на берегу изменяется под действием волн. Волны могут разрушать морской берег с поразительной быстротой. В графстве Линкольншир, в Англии, эрозия (разрушение) надвигается со скоростью 2 м в год. С 1870 г., когда был построен самый большой в США маяк на мысе Гаттерас, море смыло пляжи на 426 м в глубину побережья.
Цунами
Цунами - это волны огромной разрушительной силы. Они вызываются подводными землетрясениями или извержениями вулканов и могут пересекать океаны быстрее, чем реактивный самолет: 1000 км/ч. В глубоких водах они могут быть ниже одного метра, но, приближаясь к берегу, замедляют свой бег и вырастают до 30-50 метров, прежде чем обрушиться, затопляя берег и сметая все на своем пути. 90% всех зарегистрированных цунами отмечено в Тихом океане.
Наиболее распространённые причины.
Около 80% случаев зарождения цунами являются подводные землетрясения . При землетрясении под водой происходит взаимное смещение дна по вертикали: часть дна опускается, а часть приподнимается. На поверхности воды происходят колебательные движения по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, - среднему уровню моря, - и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции. Также, необходимо чтобы подводный толчок вошёл в резонанс с волновыми колебаниями.
Оползни . Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 524 м. Подобного рода случаи достаточно редки и, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.
Вулканические извержения составляют примерно 5% всех случаев цунами. Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру, в результате чего возникает длинная волна. Классический пример - цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности более 5000 кораблей, погибло около 36 000 человек.
Признаки появления цунами.
- Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, которые находятся на берегу и не знающие об опасности , могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние - таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
- Землетрясение . Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
- Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.
- Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.
Волны-убийцы
Волны-убийцы (Блужда́ющие во́лны, волны-монстры, freak wave - аномальная волна) - гигантские волны, возникающие в океане, высотой более 30 метров, обладают несвойственным для морских волн поведением.
Еще каких-то 10-15 лет назад ученые считали истории моряков об исполинских волнах-убийцах, которые возникают из ниоткуда и топят корабли, всего лишь морским фольклором. Долгое время блуждающие волны считались выдумкой, так как они не укладывались ни в одну существовавшую на то время математические модели расчётов возникновения и их поведения, потому как волны высотой более 21 метра в океанах планеты Земля не могут существовать.
Одно из первых описаний волны-монстра относится к 1826 году. Её высота была более 25 метров и заметили её в Атлантическом океане недалеко от Бискайского залива. Этому сообщению никто не поверил. А в 1840 году мореплаватель Дюмон д"Юрвиль рискнул явиться на заседание Французского географического общества и заявить, что своими глазами видел 35-метровую волну. Присутствующие подняли его на смех. Но историй о громадных волнах-призраках, которые появлялись внезапно посреди океана даже при небольшом шторме, и своей крутизной походили на отвесные стены воды, становилось все больше.
Исторические свидетельства "волн-убийц"
Так, в 1933 году корабль ВМС США "Рамапо" попал в шторм в Тихом океане. Семь суток корабль бросало по волнам. А утром 7 февраля сзади внезапно подкрался невероятной высоты вал. Вначале судно швырнуло в глубокую пропасть, а потом подняло почти вертикально на гору пенящейся воды. Экипаж, которому посчастливилось выжить, зафиксировал высоту волны - 34 метра. Двигалась она со скоростью 23 м/сек, или 85 км/ч. Пока что это считается самой высокой когда-либо измеренной волной-убийцей.
Во время Второй мировой войны, в 1942 году, лайнер "Королева Мария" вез 16 тыс. американских военных из Нью-Йорка в Великобританию (между прочим, рекорд по количеству человек, перевозимых на одном судне). Неожиданно возникла 28-метровая волна. "Верхняя палуба была на обычной высоте, и вдруг - раз! - она резко ушла вниз", - вспоминал доктор Норвал Картер, находившийся на борту злополучного корабля. Корабль накренился под углом 53 градуса - если бы угол составил хотя бы на три градуса больше, гибель была бы неизбежной. История "Королевы Марии" легла в основу голливудского фильма "Посейдон".
Однако 1 января 1995 года на нефтяной платформе «Дропнер» в Северном море у побережья Норвегии была впервые приборно зафиксирована волна высотой в 25,6 метров, названная волной Дропнера. Проект "Максимальная волна" позволил по-новому посмотреть на причины гибели сухогрузов судов, которые перевозили контейнеры и другие немаловажные грузы. Дальнейшие исследования зафиксировали за три недели по всему земному шару более 10 одиночных гигантских волн, высота которых превышала 20 метров. Новый проект получил название Wave Atlas (Атлас волн), в котором предусматривается составление всемирной карты наблюдавшихся волн-монстров и её последующую обработку и дополнение.
Причины возникновения
Существует несколько гипотез о причинах возникновения экстремальных волн. Многие из них лишены здравого смысла. Наиболее простые объяснения построены на анализе простой суперпозиции волн разной длины. Оценки, однако, показывают, что вероятность экстремальных волн в такой схеме оказывается слишком мала. Другая заслуживающая внимания гипотеза предполагает возможность фокусировки волновой энергии в некоторых структурах поверхностных течений. Эти структуры, однако, слишком специфичны для того, чтобы механизм фокусировки энергии мог объяснить систематическое возникновение экстремальных волн. Наиболее достоверное объяснение возникновения экстремальных волн должно основываться на внутренних механизмах нелинейных поверхностных волн без привлечения внешних факторов.
Интересно, что такие волны могут быть как гребнями, так и впадинами, что подтверждается очевидцами. Дальнейшее исследование привлекает эффекты нелинейности в ветровых волнах, способные приводить к образованию небольших групп волн (пакетов) или отдельных волн (солитонов), способных проходить большие расстояния без значительного изменения своей структуры. Подобные пакеты также неоднократно наблюдались на практике. Характерными особенностями таких групп волн, подтверждающими данную теорию, является то, что они движутся независимо от прочего волнения и имеют небольшую ширину (менее 1 км), причем высоты резко спадают по краям.
Впрочем, полностью прояснить природу аномальных волн пока не удалось.