Шторм исчез, а его эхо живёт: энергия шторма проявилась там, где берег давно считал себя в безопасности

Современные спутники наблюдения позволяют учёным видеть океан в деталях, которые ещё недавно казались невозможными. Благодаря высокоточным приборам можно отслеживать движение волн, зародившихся в тысячах километров от берега, даже после того, как шторм, породивший их, давно утих.

Эти данные открывают новые горизонты для понимания того, как энергия штормов воздействует на прибрежные зоны. Об этом сообщает портал Techno-Science.net.

Новая эра наблюдения за океаном

Запущенная в рамках международного сотрудничества спутниковая миссия SWOT (Surface Water and Ocean Topography) стала ключевым шагом в изучении океанов. В декабре 2024 года приборы SWOT впервые зафиксировали с беспрецедентной точностью топографию поверхности океана и характеристики волн, вызванных мощным штормом в северной части Тихого океана, получившим название Эдди (Eddy).

Согласно полученным данным, шторм Эдди породил волновое поле колоссальных размеров. Средняя высота волн достигала 19,7 метра, а отдельные гребни превышали 35 метров. Это делает шторм сопоставимым по интенсивности с легендарным ураганом "Геркулес" 2014 года, бушевавшим в Атлантике.

Волны, путешествующие через океаны

Особенность этого атмосферного явления заключается в расстоянии, на которое распространилась его энергия. Волны, созданные штормом Эдди, преодолели путь почти 24 000 километров, пересекли Тихий океан, прошли через пролив Дрейка у южных берегов Южной Америки и достигли тропической Атлантики.

Такое путешествие доказывает, что океан способен сохранять и переносить механическую энергию на межконтинентальные расстояния задолго после того, как стихнет ветер, породивший движение воды.

Эта энергия проявилась не только в научных наблюдениях, но и в реальных событиях. У берегов Гавайев и Калифорнии волны достигали такого размаха, что позволяли проводить престижные соревнования по серфингу, включая легендарный турнир Eddie Aikau Big Wave Invitational. Для учёных это стало уникальной демонстрацией того, как данные спутников совпадают с наблюдаемыми физическими явлениями.

Переосмысление природы волновой энергии

До миссии SWOT считалось, что энергия шторма распределяется по множеству длин волн, создавая широкий спектр. Однако точные спектральные данные показали, что основная мощность сосредоточена в нескольких доминирующих волнах, которые и несут основную разрушительную силу.

Именно концентрация энергии в ограниченном количестве основных волн объясняет, почему такие волны сохраняют разрушительный потенциал, даже проходя тысячи километров по поверхности океана. Это открытие заставляет по-новому взглянуть на механизм передачи энергии в океане и потенциальные риски для удалённых береговых зон.

Последствия для прибрежной инфраструктуры

Результаты миссии SWOT имеют практическое значение далеко за пределами океанографии. Точные данные о реальной мощности волн позволяют пересмотреть стандарты проектирования прибрежных сооружений — от волноломов и портов до морских платформ.

Раньше при расчётах инженеры ориентировались на усреднённые модели, переоценивающие роль мелких волн. Теперь стало очевидно, что при проектировании следует учитывать воздействие нескольких доминирующих волн, обладающих высокой энергией и способных вызывать эрозию даже на дальних побережьях.

Сравнение: прежние модели и данные SWOT

Традиционные модели:

• распределяли энергию волн по широкому диапазону длин;

• недооценивали силу отдельных доминирующих волн;

• не учитывали дальность распространения волновой энергии;

• ограничивались региональными наблюдениями.

Данные SWOT:

• показали концентрацию энергии в ограниченном числе волн;

• позволили наблюдать за движением волн на протяжении тысяч километров;

• подтвердили взаимосвязь между атмосферными процессами и океанской динамикой;

• обеспечили точность измерений, недоступную предыдущим спутникам.

Таким образом, новая миссия открыла возможность глобального анализа штормовой активности и её последствий с учётом дальнего переноса энергии.

Плюсы и минусы использования спутников SWOT

Преимущества:

• высокая пространственная и временная точность измерений;

• возможность анализа топографии поверхности океана в реальном времени;

• глобальное покрытие, включая удалённые регионы;

• улучшение качества прибрежных прогнозов.

Недостатки:

• высокая стоимость обработки данных;

• необходимость интеграции с локальными наблюдениями;

• ограниченная частота съёмки в некоторых зонах.

Тем не менее, миссия SWOT уже доказала свою научную и практическую ценность, став ключевым инструментом для международных климатических исследований.

Советы по применению данных SWOT в прогнозировании

1. Интеграция с моделями погоды. Данные SWOT могут использоваться для уточнения прогнозов штормов и цунами.

2. Анализ береговой эрозии. Повышенная точность позволяет отслеживать изменения береговой линии после экстремальных событий.

3. Проектирование морских сооружений. Новые данные помогают адаптировать конструкции к реальной волновой нагрузке.

4. Климатический мониторинг. SWOT даёт возможность измерять глобальные тенденции изменения уровня океана.

Популярные вопросы о миссии SWOT и океанских волнах

1. Что делает SWOT уникальным среди спутников?
Он использует радарный интерферометр, который измеряет высоту и наклон поверхности воды с точностью до сантиметра.

2. Как часто SWOT обновляет данные?
Полный цикл наблюдений океана занимает около 21 дня, что позволяет отслеживать динамику в реальном времени.

3. Может ли SWOT предсказывать цунами?
Нет напрямую, но его данные помогают моделировать распространение волновой энергии, что важно для систем раннего предупреждения.