Захваченные волны над наклонной прибрежной отмелью при наличии вращения

В.А. Дубинина,  А.А. Куркин,  О.Е. Полухина  (Н. Новгород)

В последние годы весьма интенсивно изучаются вопросы возникновения аномальных волн (порядка 10 – 30 м) на различных акваториях Мирового океана. Особенностью таких волн является неожиданность их появления и исчезновения на фоне достаточно спокойного моря, что служит причиной катастрофических ситуаций, приносящих тяжелый материальный ущерб и вызывающих гибель людей. Большой статистический материал наблюдений аномально высоких волн накапливается в настоящее время у побережья Южной Африки, в Мексиканском заливе, а также шельфах европейских морей. В частности, только за период 1968 – 1994 гг. было потеряно 22 супертанкера и погибло 525 человек [1, 2]. Статистика также свидетельствует, что одна аномальная волна, превосходящая по своим параметрам в 3 раза обычную, приходится на 1175 волн, а четырехкратное превышение встречается у одной волны из 300 000 нормальных. Но статистически невозможно предсказать появление волны-убийцы.

В данной работе исследуется процесс формирования аномальных захваченных волн над наклонной прибрежной отмелью при наличии вращения. Показано, что суперпозиция захваченных волн представляет собой узкий импульс, вся энергия которого сосредоточена около берега и не передается в открытый океан. Получена зависимость максимальной амплитуды волны со временем, показывающая, что значительное усиление происходит за короткое время. Данный эффект демонстрируется для трехмерных захваченных волн.

 

1. Lawton G. Monsters of the deep // New Scientist. 2001. № 2297. P. 28 – 32.

2. Sand S.E., Hansen N.E., Klinting P., Gudmestad O.T., Sterndorf M.J. Freak wave kinematics // Water Waves Kinematics / eds. A. Torum and О.T. Gudmestad. – Kluwer: Netherlands, 1990. Р. 535 – 549.