Гэвин Претор-Пинни - Занимательное волноведение. Волненя и колебания вокруг нас

Впервые это продемонстрировал Уолтер Мунк из Института океанографии Скриппса, расположенного возле Сан-Диего. Мунк — теперь ему уже за восемьдесят, но он до сих пор трудится, занимая в институте должность почетного профессора — хорошо известен в среде ученых-океанографов и пользуется огромным уважением. Во время Второй мировой войны он разработал уникальную систему, позволявшую прогнозировать высоту волн. Дата высадки американо-английских войск в Северной Африке — предприятия, успех которого зависел от штилевой погоды на море, — была назначена с учетом его прогнозов.

В 1957 году Мунк доказал: волны, достигшие острова Гваделупа возле западного побережья Мексики, зародились во время штормов в Индийском океане, то есть на расстоянии около 15 000 км. {9} 9 Munk, W. H., and Snodgrass, F. E., “Measurements of southern swell at Guadalupe Island”, Deep-Sea Research 4, no A (1957). Спустя десять лет Мунк с коллегами из Института океанографии Скриппса отследили перемещение океанической зыби через весь Тихий океан — с юга на север. Высокочувствительное оборудование было установлено на шести станциях, отстоявших одна от другой на тысячи километров; именно на них отмечалось движение океанических волн. Приборы зафиксировали зыбь, возникшую во время штормов в Антарктике, и затем записывали ее показатели, когда она проходила через Новую Зеландию, Самоа, Гавайи и далее через обширную северную часть Тихого океана. Эту же зыбь приборы зарегистрировали на расстоянии более 10 000 км — возле Якутата, штат Аляска; волны затратили на путешествие около двух недель {10} 10 Snodgrass, F. E., et al, “Propagation of Ocean Swell across the Pacific“, Philosophical Transactions of the Royal Society A, Mathematical, Physical &f Engineering Sciences (1966). . {11} 11 One Man's Noise: “Stories of an Adventuresome Oceanographer”, written, produced, and directed by Irwin Rosten, University of California Television (1994). Доступно на сайте: www.youtube.com/watch?gl=GB&v=je3QvqNdH10.

Умудренные жизнью зыби проходят друг сквозь друга и продолжают каждая свой путь, не затевая ссоры но пустякам

Проходя такие расстояния, крупная зыбь постепенно теряет свою изначальную высоту. Прибегнув к помощи измерительных приборов, Мунк с коллегами зарегистрировали волны длиной до полутора километров и высотой всего лишь в одну десятую миллиметра. Однако высота снижается вовсе не из-за убыли энергии. Причина — в способе распространения волн: они расходятся от источника веером. В итоге энергия, сообщаемая поверхности воды ураганными ветрами, вместе с волнами распространяется по все большей и большей площади океана.

Все мы с возрастом смягчаемся, становимся спокойнее. По сравнению с неистово мечущимися штормовыми волнами, зрелые, свободно распространяющиеся волны океанической зыби ведут себя довольно расслабленно. В одной и той же акватории они проходят друг сквозь друга, точно дружелюбно настроенные привидения, продолжая каждая свой путь без малейших для себя последствий. И хотя при встрече двух зыбей морская поверхность приходит в беспорядочное волнение, зыби идут дальше, нимало не пострадав в результате столкновения.

По мере продвижения на открытом морском пространстве сборище разновеликих волн, возникших под влиянием сильного ветра, начинает упорядочиваться. Правило простое: длинные волны перемещаются быстрее коротких. Возникает ассоциация с марафонским бегом, при котором скорость бегунов зависит исключительно от длины их ног, — каланчи бегут быстрее коротышек. При звуке стартового пистолета пестрая компания бегунов разного роста одновременно пускается бежать. Однако в соответствии с правилом — чем длиннее у бегуна ноги, тем быстрее он бежит — толпа постепенно принимает следующий вид: каланчи впереди, коротышки позади.

То же самое происходит и с разновеликими волнами. По мере продвижения на открытом морском пространстве более длинные океанические волны идут быстрее, чем короткие — 80 км/ч против 50 км/ч, — в результате чего движение принимает организованный характер.

По мере распространения по все более обширной акватории высота волн убывает, они сглаживаются, вступая в фазу зрелости: нет больше крутых, с острыми пиками, трохоидальных гребней, подгоняемых ветром. Волны теряют стремительность бега, каждый новый гребень принимает форму пологого холма: «необъятный океан колышется низкими, широкими волнами — будто бы вздымает могучую грудь, глубоко вдыхая после изматывающей бури» {12} 12 Ruskin, John, “Of Waters as Painted by Turner“ (1843), Modern Painters, Book 2, Chapters. , — написал теоретик искусства Джон Рескин, живший в викторианскую эпоху.