Чтение онлайн

ДЖОНСТОН закончил последний подъем улова ближе к вечеру 28-го: девятнадцать меч-рыб, двадцать большеглазых тунцов (bigeye), двадцать два желтоперых тунца (yellowfin) и две мако. Он сразу же двинулся на север, и к утру приближался к Отмелям (Tail of the Banks), ветер северо-восточный, сто узлов, волны 20-30 футов. Однако в нескольких сотнях миль к западу условия вышли за пределы шкал. Шкала Бофорта определяет шторм в 12 баллов как имеющий ветер 73 мили в час и волны 45 футов. К югу от острова Сейбл, метеобуй №44137 начинает фиксировать семидесятипятифутовые волны днем 29-го и держится на этой отметке следующие семнадцать часов. Значительная высота волны (средняя по верхней трети, также известная как HSig) превышает пятьдесят футов. Первая стометровая волна взметнула график в восемь вечера, вторая — в полночь. Следующие два часа пиковые высоты волн остаются на уровне ста футов, ветер бьет по восемьдесят миль в час. Однако волны блокируют показания метеобуя, так что ветер, вероятно, достигает 120. Ветер в восемьдесят миль в час может высосать рыбу прямо из бочек с наживкой. Стометровые волны на пятьдесят процентов выше самых экстремальных значений, предсказанных компьютерными моделями. Это самые высокие волны, когда-либо зарегистрированные на Шотландском шельфе. Они входят в число самых высоких волн, измеренных где-либо в мире за всю историю наблюдений.

Ученые понимают принцип образования волн, но не до конца представляют, как формируются гигантские волны. Существуют так называемые волны-убийцы, которые, судя по всему, превосходят силы, их породившие. Однако для практических целей высота волн определяется силой ветра, продолжительностью его воздействия и размером акватории — это известно как «скорость, длительность и разгон». Ветер в 12 баллов над озером Мичиган создаст волны высотой в десять метров примерно через десять часов, но выше они не вырастут из-за недостаточного разгона — открытой водной поверхности. Волны достигли состояния «полного волнения». Для каждой скорости ветра существуют минимальные разгон и длительность для достижения полного волнения; волны при ветре в 12 баллов достигают максимума за трое-четверо суток. Шторм, бушующий над тысячей миль океана шестьдесят часов, породит значительную высоту волн в тридцать метров; пиковые волны будут вдвое выше. Волн таких размеров еще не фиксировали, но они должны существовать. Вероятно, они уничтожили бы любой прибор, способный их измерить.

Все волны, сколь бы огромными они ни были, начинаются как рябь – "кошачьи лапки" – на водной глади. Эти "лапки" заполнены ромбовидной зыбью, называемой капиллярными волнами, которые слабее поверхностного натяжения воды и исчезают, как только стихает ветер. Они дают ветру точку опоры на иначе зеркальной глади, и при ветре свыше шести узлов начинают формироваться настоящие волны. Чем сильнее ветер, тем выше волны и тем больше ветра они могут "поймать". Это петля обратной связи, где высота волны растет экспоненциально со скоростью ветра.

Такие волны усиливаются ветром, но от него не зависят; остановись ветер, волны продолжали бы распространяться, бесконечно падая в подошву, что движется перед ними. Такие волны называют гравитационными или зыбью; в разрезе они – симметричные синусоиды, колеблющиеся по поверхности с почти нулевой потерей энергии. Пробка, плавающая на поверхности, движется вверх-вниз, но не вбок, когда под ней проходит зыбь. Чем выше зыбь, тем дальше друг от друга гребни и тем быстрее они движутся. Шторма в Антарктике порождают зыбь с расстоянием между гребнями в полмили и больше, движущуюся со скоростью тридцать-сорок миль в час; они обрушиваются на Гавайи сорокафутовыми (12 м) бурунами.

К несчастью для моряков, общая энергия волн в шторме растет не линейно со скоростью ветра, а в четвертой степени. Волнение при сорокаузловом ветре не вдвое, а в семнадцать раз яростнее, чем при двадцатиузловом. Экипаж судна, наблюдающий, как анемометр набирает даже десять узлов, по сути, видит свой смертный приговор. Более того, сильный ветер сокращает расстояние между гребнями и делает волны круче. Волны перестают быть симметричными синусоидами, превращаясь в острые пики, поднимающиеся над уровнем моря выше, чем их подошвы опускаются под него. Если высота волны превышает одну седьмую расстояния между гребнями – "длины волны" – волны становятся слишком крутыми, чтобы держать форму, и начинают обрушиваться. На мелководье волны ломаются из-за того, что подводные завихрения цепляются за дно, замедляя их и укорачивая длину волны, меняя соотношение высоты к длине. В открытом океане происходит обратное: ветер наращивает волны так быстро, что расстояние между гребнями не успевает увеличиться, и они рушатся под собственной тяжестью. Теперь, вместо распространения с почти нулевой потерей энергии, обрушивающаяся волна внезапно переносит огромную массу воды. Она, проще говоря, обналичивает фишки, превращая всю свою потенциальную и кинетическую энергию в перемещение воды.

Общее правило гидродинамики гласит: объект в воде стремится сделать то же, что сделала бы вытесненная им вода. В случае лодки в обрушивающейся волне, лодка, по сути, станет частью завитка. Её либо перевернет килем вверх, либо отбросит назад и сломает. В обрушивающихся волнах измеряли мгновенное давление до шести тонн на квадратный фут (60 т/м2). Обрушивающиеся волны подняли целиком, en masse, 2700-тонный волнолом и забросили его внутрь гавани Уика в Шотландии. Они вырвали стальную дверь на высоте 195 футов (60 м) над уровнем моря на маяке Анст в Шетландских островах. Они подняли полутонный валун на 91 фут (28 м) в воздух у Тилламук-Рок, Орегон.

Есть данные, что средняя высота волн медленно растет, а волны-чудовища в восемьдесят-девяносто футов (24-27 м) встречаются все чаще. Высота волн у побережья Англии выросла в среднем на 25% за последние пару десятилетий, что означает увеличение высоты самых больших волн на двадцать футов (6 м) в ближайшие полвека. Одна из причин – ужесточение экологических законов, сократившее количество нефти, сбрасываемой танкерами в океаны. Нефть растекается по воде пленкой толщиной в несколько молекул и подавляет образование капиллярных волн, которые, в свою очередь, не дают ветру "ухватиться" за море. Планктон выделяет химическое вещество с тем же эффектом, а уровень планктона в Северной Атлантике резко упал. Другое объяснение – недавнее потепление климата (некоторые называют его парниковым эффектом), сделавшее шторма более частыми и сильными. Волны, например, разрушили доки и здания в Ньюфаундленде, не знавшие повреждений десятилетиями.

В результате нагрузки на суда растут. Стандартная практика – строить суда, выдерживающие так называемую 25-летнюю нагрузку – самое жестокое состояние, которое судно, вероятно, испытает за 25 лет. Волна, затопившая рулевую рубку Queen Mary на высоте девяноста футов (27 м), должна была почти превысить её 25-летнюю нагрузку. Морские нефтяные платформы в Северном море строятся с расчетом на 111-футовую (34 м) волну под палубой, что считается 100-летней нагрузкой. К сожалению, 25-летняя нагрузка – всего лишь статистическая концепция, не дающая гарантий на следующий год или неделю. Судно может столкнуться с несколькими 25-летними волнами за месяц или не встретить ни одной вовсе. Корабельные инженеры просто определяют, какую нагрузку судно, вероятно, встретит за свою жизнь, и надеются на лучшее. Строить каждое судно по 100-летним стандартам экономически и конструктивно нецелесообразно.

Неизбежно суда сталкиваются с волнами, превышающими их расчетную нагрузку. В сухой терминологии корабельной архитектуры их называют "волнами-убийцами". Моряки зовут их "волнами-уродами" или "чудовищными волнами". Обычно они очень крутые, а перед ними — столь же крутая впадина – "дыру в океане", как описывали это некоторые свидетели. Судно не успевает поднять нос достаточно быстро, и последующая волна ломает ему хребет. Морская история полна встреч с такими волнами. Когда сэра Эрнеста Шеклтона вынудили пересечь Южное Полярное море в двадцатидвухфутовой (6.7 м) открытой шлюпке, он увидел волну столь огромную, что принял её пенистый гребень за облако в лунном свете. У него осталось время лишь крикнуть: "Держитесь, парни, нас накрывает!" – прежде чем волна обрушилась на лодку. Чудом они не утонули. В феврале 1883 года 320-футовое (98 м) паровое судно Glamorgan накрыло с носа до кормы гигантской волной, сорвавшей рубку прямо с палубы и унесшей с собой всех офицеров корабля. Позже судно затонуло. В 1966 году 44 000-тонный итальянский лайнер Michelangelo с 775 пассажирами на борту встретил одну-единственную массивную волну в иначе спокойном море. Его нос провалился в подошву, волна проломила борт, затопила рубку и убила одного члена экипажа и двух пассажиров. В 1976 году танкер Cretan Star передал по радио: «…судно накрыла огромная волна, прошедшая через палубу…» – и больше о нем не слышали. Единственным знаком его судьбы стало четырехмильное нефтяное пятно у Бомбея.

Южное побережье Африки, "дикий берег" между Дурбаном и Ист-Лондоном, непропорционально часто рождает таких монстров. Агульясское течение, идущее со скоростью четыре узла вдоль континентального шельфа в нескольких милях от берега, играет с зыбью, приходящей от антарктических штормов. Течение укорачивает длину их волн, делая зыбь круче и опаснее, и загибает их в струю течения, подобно тому, как зыбь загибает вдоль берега. Энергия волн концентрируется в центре течения и сокрушает суда, пришедшие туда ради попутного хода. В 1973 году 12 000-тонное грузовое судно Bencruachan было повреждено гигантской волной у Дурбана и едва держась на плаву, было отбуксировано в порт. Несколько недель спустя 12 000-тонная Neptune Sapphire разломилась пополам на своем первом рейсе, столкнувшись с чудовищной волной в том же районе. Команду сняли с кормовой части вертолетом. В 1974 году 132 000-тонный норвежский танкер Wilstar провалился в огромную подошву («Перед судном не было моря, только дыра», – сказал один из членов экипажа), а затем принял столь же огромную волну на нос. Удар смял стальную обшивку толщиной в дюйм (2.5 см), как фольгу, и скрутил железнодорожные двутавровые балки в узлы. Весь носовой бульб был оторван.

Самый крупный зарегистрированный волна-убийца наблюдался во время тихоокеанского шторма в 1933 году, когда 146-метровый военный танкер «Рамапо» следовал из Манилы в Сан-Диего. Судно попало в мощный циклон с ветром до 35 м/с, бушевавшим неделю без перерыва, что привело к полному волнению, и «Рамапо» пришлось принимать волну на корму. (В отличие от современных танкеров, ходовая рубка «Рамапо» находилась чуть впереди миделя.) Рано утром седьмого февраля вахтенный офицер глянул на корму и увидел аномальную волну, вздымавшуюся за кормой и идеально совпавшую по высоте с марсовой площадкой над и позади ходового мостика. Простые геометрические расчеты позже показали высоту волны в 34 метра. Считается, что подобные волны-убийцы — это несколько обычных волн, случайно совпавших по фазе, и образуют крайне неустойчивые водяные горы. Другие накладываются на длинную зыбь от прежних штормов. Такие сгустки энергии могут перемещаться тройками — явление, называемое «три сестры» — и достигают таких размеров, что отслеживаются радаром. Известны случаи, когда «три сестры» пересекали Атлантику и начинали мелеть вдоль изобаты в 100 саженей у побережья Франции. Сто саженей — это 183 метра, то есть аномальные волны обрушиваются на континентальный шельф, словно он песчаная отмель. Большинство не выживает при встрече с такими волнами, поэтому свидетельств очевидцев мало, но они есть. В 1960-х англичанка Берил Смитон огибала мыс Горн с мужем, когда увидела за кормой мелеющую волну, уходящую по прямой линии до самого горизонта. «Весь горизонт скрыла огромная серая стена, — пишет она в дневнике. — У нее не было гребня пены, лишь тонкая белая черта вдоль всей длины, а ее лицевая часть отличалась от пологого склона обычной волны. Это была вертикальная стена воды, по которой бежала белая рябь, как по водопаду».