TSN: после использования SWOT эксперты зафиксировали волны высотой до 35 метров

Инновационные космические технологии предоставляют уникальные возможности для изучения океанов с беспрецедентной точностью. Спутниковые системы позволяют фиксировать динамику волновых процессов, вызванных штормовыми явлениями, даже после прекращения воздействия ветра. Это открывает новые перспективы для исследования влияния штормов на прибрежные зоны и способствует развитию методов мониторинга и прогнозирования морских явлений.

Миссия SWOT: новый этап в исследовании океанической топографии и волновых процессов

Миссия SWOT (Surface Water and Ocean Topography) представляет собой международное сотрудничество, направленное на детальное исследование топографии поверхности океана и характеристик волновых процессов. В декабре 2024 года спутник SWOT успешно провёл первые высокоточные измерения, зафиксировав топографию поверхности океана и основные параметры волн мощного шторма "Эдди" в северной части Тихого океана.

Шторм "Эдди" отличался образованием обширного волнового поля с экстремальными характеристиками. Средняя высота волн составила 19,7 метра, отдельные гребни достигали 35 метров, что сопоставимо с разрушительными показателями урагана "Геркулес" 2014 года в Атлантическом океане.

Волны, преодолевающие тысячи километров

Уникальной особенностью шторма "Эдди" стала способность волновых колебаний преодолевать значительные расстояния. Энергия волн распространилась на 24 000 километров, пересекла Тихий океан и пролив Дрейка, достигнув тропической Атлантики у побережья Южной Америки.

Этот феномен демонстрирует высокую эффективность механизма передачи механической энергии в океане, который сохраняет волновые колебания на больших расстояниях даже после прекращения действия ветра. Волновые процессы, достигшие побережий Гавайских островов и Калифорнии, стали ключевым фактором проведения престижных соревнований по сёрфингу, включая Eddie Aikau Big Wave Invitational. Это подтверждает высокую точность спутниковых данных, соответствующих реальным наблюдениям.

Переосмысление волновой энергетики

Ранее считалось, что энергия штормов распределяется равномерно по широкому спектру длин волн, формируя сложное волновое поле. Однако результаты, полученные в рамках миссии SWOT, показали, что основная энергия сосредоточена в диапазоне нескольких доминирующих волн.

Эта концентрационная модель объясняет, почему волны сохраняют разрушительный потенциал даже при распространении на огромные расстояния. Открытие требует пересмотра существующих теорий передачи энергии в океане и оценки рисков для удалённых прибрежных зон.

Влияние на инфраструктуру прибрежных зон

Результаты миссии SWOT обладают высокой практической значимостью. Точные данные о характеристиках волновых процессов позволяют пересмотреть подходы к проектированию и эксплуатации прибрежных сооружений, таких как волноломы, порты и морские платформы.

Традиционные модели, основанные на усреднённых параметрах, не учитывали силу доминирующих волн и их способность вызывать интенсивную эрозию. Теперь необходим учёт этих факторов для повышения безопасности и устойчивости прибрежной инфраструктуры.

Сравнительный анализ традиционных моделей и данных миссии SWOT

Традиционные математические модели:

• распределяли энергию волн по широкому спектру частот;

• недооценивали вклад доминирующих волн;

• не учитывали эффективность передачи энергии на большие расстояния;

• предоставляли ограниченные и локальные данные.

Данные, полученные в рамках миссии SWOT:

• концентрируют энергию в ограниченном диапазоне частот;

• обеспечивают глобальный охват и анализ волновых процессов;

• устанавливают причинно-следственные связи между атмосферными явлениями и океанической динамикой;

• отличаются высокой прецизионностью измерений.

Миссия SWOT позволила провести глобальный анализ штормовой активности с учётом динамики распространения волновой энергии на значительные расстояния.

Преимущества и ограничения миссии SWOT

Преимущества:

• высокая точность измерений (до 1 см);

• возможность оперативного анализа поверхности океана в реальном времени;

• глобальный охват территории;

• повышение точности прогнозов прибрежных явлений.

Ограничения:

• высокая стоимость обработки и анализа данных;

• необходимость интеграции с наземными наблюдениями;

• ограниченная частота съёмки в некоторых регионах.

Несмотря на указанные ограничения, миссия SWOT подтвердила свою значимость, став ключевым инструментом для изучения климатических процессов и динамики океанических явлений.

Рекомендации по использованию данных миссии SWOT

1. Интеграция с метеорологическими моделями для уточнения прогнозов штормов и цунами.

2. Комплексный анализ процессов береговой эрозии для мониторинга изменений после экстремальных событий.

3. Адаптация конструкций морских сооружений с учётом фактической волновой нагрузки и динамики.

4. Проведение глобального климатического мониторинга для оценки долгосрочных тенденций изменения уровня океана, пишет источник.