Волны-убийцы — попытка дать определение
Сам термин «волна-убийца» и его аналоги в других языках (англ. «rogue wave» — волна-разбойник, «freak-wave» — волна-придурок, отморозок; фр. — «onde scеlеrate» — волна-злодейка, «galеjade» — дурная шутка, розыгрыш) дают хорошее представление о существенных чертах этого природного явления, передают чувство ужаса и обреченности при встрече с такой волной. По крайней мере эмоциональное определение выглядит более точным и более содержательным с практической точки зрения, чем формальное определение, которое принято приводить в научной литературе.
Волны-убийцы часто определяются как волны, высота которых более чем в два раза превышает значимую высоту Hs (Hs — средняя высота одной трети самых высоких волн). Предполагая, что вероятность случайных возвышений морской поверхности P(H) подчиняется Рэлеевскому распределению:
P(H) = exp(-2H/Hs) , нетрудно показать, что такие волны могут появляться довольно часто. Волной-убийцей, для которой:
Hf > 2Hs , (1)
будет примерно каждая из 3000 волн. При характерном периоде ветровых волн это соответствует примерно 8-9 часам. Вероятность аномальных волн сильно зависит от их амплитуды и уже для:
Hf > 3Hs (а наблюдаются и гораздо более высокие волны) время ожидания составляет более 20 лет.
Приведенное определение относится скорее к волнам аномально большой амплитуды (по сравнению со средней). «Настоящие» волны-убийцы, представляющие опасность для судов и морских сооружений, имеют большие абсолютные амплитуды. Но и это уточнение не является окончательным. Некоторые эксперты [1] предлагают выделять «классические аномальные» волны, т.е. волны больших амплитуд, которые могут быть предсказаны в рамках теории однородных квазистационарных квазигауссовых случайных процессов и, собственно, волны-убийцы, вероятность появления которых может быть существенно выше и не описывается существующими теориями случайных процессов.
Большинство исследователей и экспертов по вопросам безопасности в море следуют подобному разделению волн большой амплитуды на «классическое волновое население» и особую «популяцию морских волн-убийц». «Классические» экстремальные волны не представляют особой проблемы, поскольку их вероятность может быть предсказана. При общепринятых стандартах безопасности допустимым считается превышение расчетных нагрузок 1 раз в 25 лет для морских судов и 1 раз в 100 лет для стационарных морских сооружений (см. [1,6]). Соответственно, допустимая вероятность встречи с «классическими» волнами аномально больших амплитуд принимается при проектировании равной 10-4-10-5 (один инцидент за 10-100 тыс. лет). Недавние исследования показывают, что вероятность появления «неклассических», «настоящих» волн-убийц при этом может быть на порядок выше (1 инцидент в 1000 лет). В связи с этим предлагается пересмотреть существующие критерии безопасности судов и сооружений. Такие критерии не могут быть получены «в лоб» по данным наблюдений (очевидно, никто не располагает экспериментальными волновыми записями длиной «хотя бы» 1000 лет). Основой могут служить либо теоретические модели, либо альтернативные методы наблюдений волн-убийц, прежде всего спутниковые, позволяющие получать данные высокого качества на больших акваториях.
Немного больше о технологиях >>>
Суперкомпьютеры, доступные всем
Два
раза в год – в июне и ноябре – университеты Мангейма и штата Теннеси вместе с
Национальным научно-исследовательским вычислительным центром при Министерстве
энергетики США публикуют список пятисот самых высокопроизводительных
суперкомпьютеров – Top500, куда включают сведения ...
О побочном событии в лабораторном эксперименте
В
исследовании частных приложений теории относительности экспериментальная физика
значительно опережает теоретическую, которой все чаще приходится объяснять
причины расхождения своих предсказаний с результатами практического опыта.
Такое
взаимоотношение теории и эксперимента ...
