08.11.2019. - Загадка Лох-Несского чудовища

Загадка Лох-Несского чудовища

В океанах, морях, озерах существуют волны, которые увидеть своими глазами практически невозможно, ведь они прокатываются в толще воды. Поэтому их назвали внутренними. Результаты исследований ученых Института проблем математических машин и систем Национальной академии наук Украины показывают, что существование этих волн может стать объяснением многих мифов и легенд, в том числе о знаменитом лох-несском чудовище. «Мертвая вода, попав в которую, корабли останавливаются, словно их удерживает неведомая сила, существует».

— Сразу скажу, что наша группа не ставила задачу разгадать тайну лох-несского чудовища, но получилось так, что мы вычислили, почему могла возникнуть легенда об этом фантастическом существе, — говорит старший научный сотрудник Института математических машин и систем НАНУ доктор физико-математических наук Екатерина Терлецкая. — Результаты выполненного нами математического моделирования показывают, что в северной оконечности озера Лох-Несс на поверхности воды без видимых причин могут возникать возмущения, похожие на волны, которые создают плывущая лодка или иное судно. Если люди время от времени замечают, что на глади озера ни с того ни с сего вода начинает расходиться в разные стороны, будто там нечто проплывает, то, конечно же, возникнет молва о чудовище.

— Что же, согласно вашим расчетам, является причиной странных возмущений на поверхности этого озера?

- Взаимодействие внутренних волн, образующихся в толще воды, со специфическим рельефом дна северной оконечности Лох-Несса.

И еще вот что. В этом озере есть течения, вызванные внутренними волнами. Существует версия британских ученых о том, что из-за внутренних волн на границе теплого и холодного слоев воды предметы (например, полузатопленные бревна) могут плыть под водой против течения. Представьте себе: рыбак ловит рыбу с лодки и видит, что на глубине нескольких метров наперекор течению движется нечто внушительных размеров. Вернувшись на берег, он станет рассказывать, что видел чудовище.

— Какие еще загадочные явления можно объяснить внутренними волнами?

— С этими подводными волнами связан эффект, который моряки издревле называют «мертвая вода». В отличие от лох-несского чудовища, мертвая вода существует. О чем идет речь? Представьте, весельный корабль бодро плывет по морю, подгоняемый попутным ветром. Вдруг судно замирает, как вкопанное, и сколько гребцы ни стараются, оно остается на месте. Понятно, что столь таинственное событие способно вселить мистический страх даже в самых смелых и отчаянных людей. Спустя некоторое время мертвая вода отпускала корабли, и они вновь могли двигаться. Моряки приписывали такого рода оказии проделкам морских чудищ или темных сил. На самом деле, виной тому являются внутренние волны.

Суда часто попадают в мертвую воду в Красном море. Дело в том, что там верхний слой воды прогревается особенно сильно. Если весла гребцов и винты кораблей попадают на границу очень нагретого и относительно прохладного слоев, то сами же создают внутреннюю волну, которая удерживает их на месте. Подобные явления нередко происходят и возле норвежских фьордов. Причина в том, что там верхний пятидесятисантиметровый слой воды почти пресный, а нижний соленый. Стоит винту корабля оказаться на границе этих слоев, и он создаст внутреннюю волну и затормозит сам себя.

Мощные внутренние волны зарождаются в морских проливах. Ведь в них сталкиваются воды с разными температурой, соленостью… В связи с этим можно объяснить древнегреческую легенду о Сцилле и Харибде, которую Гомер включил в свою знаменитую поэму «Одиссея». Напомню, древние греки «поселили» этих чудовищ в узком Мессинском проливе, разделяющем Италию и Калабрию. Согласно легенде, Сцилла имела шесть голов и 12 лап. В ее пастях было по три ряда зубов. Она жила в пещере, находившейся высоко в скале. Когда по проливу проходили корабли, она выхватывала с палубы шестерых моряков. А Харибда — мифическое морское чудовище, обитавшее под противоположной скалой, которая находилась на расстоянии полета стрелы от дома Сциллы. Харибда трижды в день всасывала в себя воду, тем самым создавая мощнейшие водовороты, в которых погибали суда. Есть основания считать, что в античные времена Мессинский пролив был еще уже, чем сейчас. Поэтому там из-за больших внутренних волн вполне могли возникать мощные водные воронки, что и стало основанием для появления легенды об обитающих там чудищах.

— Внутренние волны способны причинять людям вред?

- Да. Они опасны для морских платформ по добыче газа и нефти. К тому же несут угрозу подводным лодкам. Многие специалисты считают, что причиной таинственной катастрофы атомной субмарины ВМС США «Трешер» в 1963 году (на ней погибли 129 человек) стала огромная внутренняя волна. В районе, в котором исчезла эта подлодка (акватория возле американского мыса Кейп-Код), возникают очень мощные внутренние волны. Нужно сказать, что высота самой высокой такой волны, зафиксированной учеными, достигала 240 метров! Для сравнения: высота самых мощных волн цунами, обрушивающихся на побережья, во много раз меньше: 30?40 метров. Нужно понимать, что внутренние волны имеют огромное значение для Мирового океана — они перемешивают слои воды в нем.

Интересно, что портрет ученого, открывшего эти волны, размещен на стодолларовой купюре — это Бенджамин Франклин. Открытие внутренних волн он сделал, когда служил … почтмейстером. На почтовом судне, на котором он шел с острова Мадейра в Америку, использовались для освещения масляные лампы. В них заливали воду и масло. На границе этих двух жидкостей Бенджамин Франклин увидел движение и понял, что это особые внутренние волны. Он единственный человек, который, не став президентом США, удостоился чести быть запечатленным на американских деньгах.

«К концу нынешнего столетия уровень воды Черном и Азовском морях поднимется на 30?40 сантиметров»

— Как получилось, что ваш институт занялся изучением внутренних волн?

- Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сказать, что после взрыва в 1986 году ядерного реактора на ЧАЭС в нашем институте специально для решения проблем, связанных с ликвидацией Чернобыльской аварии, был создан ряд математических моделей. Когда в 2011 году произошла авария на японской атомной станции Фукусима, наш опыт заинтересовал Южную Корею, ведь она находится недалеко от Японии. И мы стали сотрудничать.

Кроме того, для Южной Кореи очень важно изучение внутренних волн. Их очень много в Желтом море, омывающем берега этой страны. Наши математические модели можно применять для различных целей. Поэтому корейцы предложили нам заняться и внутренними волнами. А через несколько лет такое же приглашение мы получили от китайских океанографов. Дело в том, что Южно-Китайское море — настоящий «заповедник» внутренних волн. Там их генерируется необычайно много. Они в тех местах очень мощные из-за сильных приливов.

Для нашей совместной работы нужны суперкомпьютеры, обладающие колоссальными вычислительными возможностями. В Украине подобных машин пока мало, поэтому дистанционно пользуемся теми, что находятся в научных центрах Китая и Южной Кореи.

— Внутренние волны, возникающие в водоемах Украины, способны причинить ущерб людям?

— Нет, ведь они не очень большие. Кстати, одно из исследований, которое мы проводим, касается прогнозов подъема уровня воды в Мировом океане в связи с глобальным потеплением. Понятно, что больше всего нас интересует, что будет с Черным и Азовским морями. Наши расчеты показывают, что к концу нынешнего столетия уровень воды в них поднимется на 30?40 сантиметров.

— Это много или мало?

- Скажем так, к значительному затоплению берега это не приведет. В других уголках планеты под воду уйдут большие площади густозаселенных людьми территорий. Последствием этого станет массовая миграция. А это неизбежно коснется нашей страны.

Согласно нынешним прогнозам, уровень Мирового океана к концу века поднимется на 70?80 сантиметров. Но это как средняя температура по больнице — в разных местах Земли подъем будет отличаться. В Балтийском море вообще ожидается снижения уровня, поскольку под ним поднимается земная кора.

На сегодняшний день существует очень много прогнозов изменений уровня океана, причем многие их них значительно отличаются друг от друга. Одна из причин в том, что математические модели недостаточно точно учитывают процессы, происходящие в океане, в том числе перемешивание, которое производится внутренними волнами. Наука еще мало их изучила. Поэтому исследование внутренних волн — одна из приоритетных задач современной науки.

Источник