tgoop.com/MathModels/1346
Last Update:
Про большие волны в океане
Веками моряки рассказывали истории о том как они встречали в океане уединённые чудовищные волны, которые были больше и круче окружающих. Часто речь шла о «стенах воды», или о «дырах в море», или о нескольких последовательных высоких волнах («три сестры»), которые появляются без видимых причин. Долгое время эти байки были лишь частью морского фольклора. Но с 70-х годов прошлого века океанографы начали в них верить. Наблюдения, собранные нефтяной и судоходной промышленностью, свидетельствуют о том, что существуют настоящие монстры глубин, которые пожирают корабли и моряков без пощады и предупреждения. Существует несколько определений для таких удивительных огромных волн. Очень часто термин «экстремальные волны» используется для обозначения хвоста некоторого типичного статистического распределения высот волн (обычно распределения Рэлея), в то время как термин «волны-убийцы» («чудовища», «гиганты», «изгои») описывает волны большой амплитуды и аномальной крутизны, возникающие чаще, чем можно было бы ожидать.
Для прогнозирования высоты волн обычно используются линейные модели, для которых справедлив принцип суперпозиции: результатом совпадения двух независимых возмущений будет сумма этих возмущений. Такой подход не накладывает ограничения на максимальную высоту, но подразумевает необходимость множества совпадений, что делает экстремальные волны весьма редким явлением. Общепринятое в океанологии распределение Рэлея предсказывало, что при сильном шторме, когда высота волн достигает 12 метров, шансы встретить 30 метровую составляли 1 к 100 000. И на такие модели полагались в многомиллиардной кораблестроительной индустрии и логистике корпораций.
И в конце двадцатого века исследователи всерьёз задались вопросом о том, что такое волна-убийца: редкая реализация типичной статистики или типичная реализация редкой популяции. Часто определение волн-чудовищ включает в себя то, что такие волны слишком высокие (в 2-3 раза выше окружающих), слишком асимметричные и слишком крутые. Они возникают во время шторма, после него, но могут появляться в ясную погоду. Появление может быть неожиданным, с таким же быстрым исчезновением, либо же волна воплощается как стена воды и в такой форме преодолевает десятки километров.
В настоящее время вопрос волн-убийц сформирован как полноправное направление научных исследований. Разрабатываются математические модели, проводится компьютерное моделирование, ставятся эксперименты, собирается статистика с помощью метеорологических буёв, разбросанных по ключевым зонам, радаров на буровых платформах и танкерах, а также с помощью спутниковых систем.
https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/585414/
BY Mathematical Models of the Real World
Share with your friend now:
tgoop.com/MathModels/1346