Математики научились оперативно предсказывать появление волн-убийц

Математики из Массачусетского Технологического Института (MIT) разработали способ предсказания волн-убийц за несколько минут до их формирования. Для этого ученые предложили алгоритм, анализирующий окружающую поверхность моря и выявляющий опасные группы волн. По словам авторов, методика может быть использована на морских платформах и крупных кораблях, например, авианосцах, для предупреждения ущерба от этих редких событий. Исследование опубликовано в Journal of Fluid Mechanics, кратко о нем сообщает сайт института.

Главная задача, которую поставили перед собой авторы работы, заключалась в том, чтобы сократить объем вычислений, необходимых для предсказания волн. Для этого ученые провели статистическое исследование и определили масштаб волновых групп, которые могут послужить источником волн-убийц: протяженность и высоту. Кроме статистических данных, математики использовали методы компьютерного моделирования и анализировали динамику волн. Все это в сумме позволило вывести требуемый алгоритм.

Методика вычислений предполагает анализ энергии окружающего поля волн на определенном критическом масштабе размеров. Этот критический масштаб ученые могут определить для любого волнового поля, после чего алгоритм выделяет потенциально опасные группы волн. Затем из этих групп выделяются только те, в которых максимальна вероятность образования волны-убийцы. По словам авторов алгоритма, это чрезвычайно эффективный подход — анализ динамики всего поля волн потребовал бы вычислительные мощности уровня суперкомпьютера. Достоверно определить возникновение волны-убийцы удается примерно за 25 волновых периодов, что соответствует двум-трем минутам.

Для того, чтобы применить этот алгоритм на практике, судам необходимо будет использовать некий инструмент для сканирования окружающего поля волн — радар или лидар. Однако прежде необходимо провести испытания в бассейнах и полевых условиях для проверки надежности алгоритма.

Волны-убийцы долгое время считались всего лишь мифом. Лишь в 1995 году это редкое событие было зафиксировано приборами на нефтяной платформе «Дропнер». Их возникновение связано с нелинейными процессами переноса внутри группы волн, фокусирующими энергию. По словам авторов, это явление создает ощущение, что волны общаются друг с другом, взаимодействуя.

Владимир Королёв