Моделирование поверхностных волн экстремальной амплитуды - волн-убийц

Р.В.Шамин

В работе рассматриваются точные уравнения, описывающие поверхностные волны идеальной жидкости. Для этих уравнений доказаны теоремы, гарантирующие существование и единственность аналитических решений, построены и обоснованы эффективные численные схемы, позволяющие производить расчеты с высокой точностью на больших временных интервалах.

В ходе проведенных вычислений доказано, что при нестационарном течении идеальной жидкости со свободной поверхностью могут возникать волны экстремальной амплитудой (в несколько раз превышающие среднюю амплитуду), так называемые волны-убийцы (freak waves). Эти волны представляют серьезную опасность для морского судоходства и морских нефтяных вышек.

В настоящей работе исследовано возникновение волн-убийц, построены эмпирические функции распределения вероятности возникновения таких волн в зависимости от параметров начальных волн.

Часть работы выполнена совместно с академиком РАН В.Е. Захаровым