1 января 1995 года на Северном море чудовищная волна высотой 24 метра обрушилась на нефтяную платформу Draupner. Стена воды смяла стальные перила и разбросала тяжёлое оборудование по палубе, но самое большое влияние она оказала на данные, которые после неё остались. Это был первый случай, когда волну-убийцу измерили в открытом океане.
«Это подтвердило то, что моряки описывали веками», — сказал Франческо Феделе, доцент Школы гражданского и экологического инжиниринга Технологического института Джорджии. «Они всегда говорили о волнах, которые появляются внезапно и имеют большую высоту, но долгое время мы считали, что это просто миф».
Больше не предмет легенд, одинокая волна ошеломила учёных и положила начало десятилетиям дебатов о том, как образуются волны-убийцы.
Феделе, давний скептик в отношении общепринятых объяснений, возглавил международную команду для изучения происхождения волн-убийц. Результаты, [опубликованные](https://www.nature.com/articles/s41598-025-07156-6) в Scientific Reports, подчёркивают значимость их выводов. Команда проанализировала 27 500 записей о волнах, собранных за 18 лет в Северном море. Это был самый полный набор данных такого рода.
Каждая запись фиксировала 30 минут детальной волновой активности: высоту, частоту и направление. Их выводы опровергли давние предположения. Для возникновения таких высоких волн не требуются «экзотические» силы — достаточно правильного сочетания знакомых.
Феделе объяснил: «Волны-убийцы следуют естественным законам океана, а не являются исключением из них. Это наиболее убедительные и реальные доказательства на сегодняшний день».
Доминирующая теория о формировании волн-убийц — явление, называемое модуляционной нестабильностью, процесс, при котором небольшие изменения во времени и расстоянии между волнами приводят к концентрации энергии в одной волне. Вместо равномерного распределения волновой рисунок смещается, заставляя одну волну внезапно становиться намного больше остальных.
Феделе отметил, что модуляционная нестабильность «в основном точна, когда волны ограничены каналами, как в лабораторных экспериментах, где энергия может течь только в одном направлении. В открытом океане энергия может распространяться в нескольких направлениях».
Когда Феделе и его команда анализировали данные по Северному морю, они не обнаружили доказательств модуляционной нестабильности в волнах-убийцах. Вместо этого они обнаружили, что самые большие волны являются результатом двух более простых эффектов:
* Феделе объяснил, что когда эти два стандартных волновых поведения совпадают, результатом становится гораздо более крупная волна. Нелинейный характер океанских волн обеспечивает дополнительный импульс, подталкивая их к дальнейшему расширению.
Феделе подчеркнул, что это исследование имеет актуальность в реальном мире. Волны-убийцы — это не просто теория, они реальны, мощны и опасны для кораблей и морских сооружений. Феделе сказал, что многие прогнозные модели всё ещё рассматривают волны-убийцы как непредсказуемые случайности. «Они экстремальные, но объяснимые», — сказал он.
Обновление этих моделей, добавил он, имеет решающее значение. «Это фундаментально для безопасности судоходства, прибрежных сооружений и нефтяных платформ», — пояснил Феделе. «Они должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать эти экстремальные явления».
Исследование Феделе уже влияет на то, как другие думают об океанских рисках. Национальное управление океанических и атмосферных исследований и энергетическая компания Chevron используют его модели для прогнозирования того, когда и где волны-убийцы наиболее вероятны.
Феделе сейчас использует машинное обучение, чтобы изучить десятилетние данные о волнах, обучая алгоритмы обнаруживать тонкие комбинации — высоту, направление, время — которые предшествуют экстремальным волнам. Цель — предоставить прогнозистам более точные инструменты, предсказывающие, когда может ударить волна-убийца.
Урок этого исследования прост: волны-убийцы — это не исключения из правил, а их результат. Природе не нужно нарушать свои законы, чтобы удивить нас. Нужно только время и редкий момент, когда всё складывается не так.
Хотя океанские волны могут показаться случайными, экстремальные волны, такие как волны-убийцы, следуют естественному, узнаваемому шаблону. Каждая волна-убийца несёт своего рода «отпечаток пальца» — структурированную группу волн до и после пика, которая показывает, как она образовалась.
«Волны-убийцы — это просто плохой день на море», — сказал Феделе. «Они экстремальные явления, но они часть языка океана. Мы только учимся их понимать».
Предоставлено [Технологическим институтом Джорджии](http://www.gatech.edu/)