Вместе с тем возможны ситуации, когда предупреждение, казалось бы, о вполне реальном цунами окажется ложной тревогой. 6 июля 1982 г. около 22 часов группа из 20 человек наблюдала, как в бухте Южная-вторая (озеро Курильское на юге Камчатки) из воды стал выходить столб белого газа как раз в том месте, где на глубине 300 м недавно была обнаружена вулканическая фумарола. Создалось впечатление, что вот-вот начнется подводное извержение. Выходящий газ поднимался не вверх, а стелился по воде в сторону мыса Тугумынк. Затем наблюдатели увидели, в том числе и в бинокли, как в том месте, где выходил газ, возник огромный водяной вал и стремительно покатился к устью реки Кирушутк, ударился о берег, рассыпался и откатился назад. Вслед за ним пошли другие такие же валы, по описанию очень похожие на цунами. Обеспокоенные наблюдатели хотели уже срочно подняться на какую-либо сопку, опасаясь, что цунами направится в их сторону, но озеро оставалось тихим, хотя всего лишь в 9 км бушевала неукротимая стихия. Наконец, несколько смельчаков решили подойти к району, где бушевал цунами, на моторной лодке. Когда они приблизились на 1–1,5 км, цунами исчезли. Озеро было абсолютно тихим, а в том месте, где только что разбивались волны, не было никаких следов его действия: на песке сохранились даже медвежьи следы. Как установили специалисты, это был сложный мираж, известный под названием "фата-моргана" (от имени мифической феи Морганы). Такой мираж ("верхний") возникает тогда, когда" над холодной подстилающей поверхностью (температура воды в озере была +4 °C) располагается теплый воздух (+20 °C), а температура воздуха с высотой не уменьшается, а увеличивается (температурная инверсия). При этом могут быть видимы предметы, находящиеся на большом расстоянии за горизонтом (например, на расстоянии до 70 км и более над холодными морями у Гренландии, в Арктике и Антарктике). В описываемом случае наблюдатели видели не цунами, а морской прибой, разбивавшийся о берег за пределами озера на расстоянии 20 км, который миражем был увеличен до пределов цунами.
Если же опасность приближения цунами окажется реальной, то судно должно попытаться избежать ее, но в любом случае должно быть надлежаще подготовленным к такой встрече. В качестве мер безопасности можно было бы рекомендовать следующие:
1. Выйти в открытое море или зайти в укрытую бухту.
2. Развернуть судно против цунами, уменьшив скорость до минимальной, не ложась в дрейф.
3. Подготовить судно "по-штормовому", максимально загерметизировав все люки, двери, иллюминаторы, проходы в водонепроницаемых переборках и проч.
4. Удалить всех людей с палубы во внутренние помещения судна, расположенные в кормовой или средней части судна.
5. Всем членам экипажа и пассажирам надеть спасательные пояса или нагрудники.
6. Разработать схему срочного оставления судна при угрозе потопления.
В Анкоридже (Аляска) произошло землетрясение силой 8,6 балла по шкале Рихтера. При этом были разрушены 215 жилых домов и 517 промышленных зданий в результате вызванных землетрясением оползней. Кроме того, была разрушена железная дорога и 500 км других дорог и мостов. Очень серьезно пострадало морское побережье: глубинный оползень потопил в порту Валдиз плавучий док со стоящим в нем судном и 30 членами экипажа. Оползнями была уничтожена небольшая гавань в порту Хомер. При этом погибли более десяти мелких судов.
§ 6. Слеминг
Английский термин "слеминг" означает "ударение", "хлопание". Имеются в виду удары морских волн по корпусу и конструкциям судна. Эффект слеминга присущ практически любому волновому воздействию на судно, но его сила зависит от целого ряда факторов: скорости волн, их высоты, длины, скорости и загрузки судна, курса судна по отношению к волне и проч.
Слеминг можно сравнить с ударами своеобразного гигантского водяного молота, непрерывно бьющего по судну. Установлено, что волна высотой 6 м создает усилие в 360 т на метр длины гребня. Иначе говоря, если по носу судна ударит часть такой волны длиной в 10 м, то это будет равнозначно общему удару в 3600 т. Естественно, что не каждое судно выдерживает такие удары: волны срывают шлюпки и спасательные плоты, повреждают конструкции и корпус судна или разрушают их. По данным Межправительственной океанографической комиссии ЮНЕСКО, ежегодный ущерб только транспортному флоту, причиняемый явлением слеминга, составляет около 500 млн долл. От слеминга погибают суда любого тоннажа. Например, в 1970 г. японский рудовоз "Калифорния Мару" (34 001 peг. т) получил ряд повреждений от ударов волн и затонул в штормовом море. В августе 1970 г. южноафриканский танкер "Эндрю" попал в сильный шторм у берегов восточной Африки. В результате мощного слеминга в корпусе судна образовались четыре трещины. Капитан записал в судовом журнале: "Находимся в 160 милях от мыса Вэлвис Бэй. Судно испытывает страшные удары волн. После каждого удара трещины в районах танков становятся все шире. Попытки уменьшить слеминг изменением курса и скорости заметного результата не дали. Экипаж вынужден покинуть судно". В итоге воздействия слеминга танкер "Эндрю" (10 431 peг. т) затонул. Экипаж, высадившийся в спасательные плоты, был подобран голландским судном. Американский т/х "Джорджия" в декабре 1967 г. попал в жестокий шторм у берегов Мексики. Под действием слеминга в носовой части судна появились разрывы в сварных швах, и два первых трюма судна наполовину заполнились водой. Осушительные насосы не справлялись с откачкой воды. Возникла угроза потопления от дальнейшего разрушения судна под ударами волн. Капитан направил судно в сторону берега и в последний момент, когда нос судна уже почти совсем ушел под воду, успел посадить его на мель, чем предотвратил потопление. После снятия с мели судно было отведено в порт, где после осмотра списано на металлолом.
Чтобы предотвратить нежелательные последствия воздействия слеминга, судостроители вынуждены увеличивать прочность корпуса и надстроек, что ведет к утяжелению судна, т. е. к его удорожанию и уменьшению провозкой способности. В связи с этим океанологи проводят различные исследования, связанные с изучением волнового режима и особенностей ветрового волнения.
Волны в море образуются под действием ветра, давление которого на наветренную часть волны намного больше, чем на подветренную. Это неравномерное поле давления стремится как бы раскачать воду, сообщить ей энергию, отбираемую у воздушного потока. Первоначально волна растет очень быстро, затем этот рост замедляется, а у "зрелой" волны прекращается вовсе. Более того, "зрелые" волны имеют тенденцию к затуханию, если уменьшается воздействие ветра. Особое значение имеет "возраст" волнения, т. е. отношение скорости волны к скорости ветра. Возраст затухающих волн, а также зыби больше скорости ветра, в то время как скорость молодых волн меньше скорости ветра: они еще не получили от воздушного потока достаточно энергии, чтобы догнать и перегнать его. Исследования показали, что наиболее интенсивная передача энергии от ветра к волне происходит при возрасте волнения 0,4–0,5, т. е. при скорости ветра примерно вдвое большей скорости волн. С увеличением возраста волны давление ветра на наветренной стороне волны слабеет, количество энергии, передаваемой волне, уменьшается, а при возрасте 0,8 передача энергии практически прекращается: волнение устанавливается. При этом существует зависимость между скоростью ветра и предельными значениями высоты волны, которую он может разогнать. Например, ветер со скоростью 5 м/с может разогнать волну до высоты 3 м; 10 м/с – 5,5 м; 15 м/с – 8 м и т. д. На параметры волны, а следовательно, и на слеминг влияет длина разгона, т. е. расстояние, на котором ветер постоянно или почти постоянно воздействует на волну в одном направлении. Вместе с тем длина разгона также не беспредельна, ибо, например, в Северной Атлантике при длине разгона более 500 км уже не наблюдается связи между длиной разгона и высотой волны.
Ветер практически никогда не дует ровно и непрерывно. Чаще всего он дует прерывисто, то усиливаясь, то немного ослабевая. Именно с этим связан тот факт, что морские волны идут группами, меняя свою высоту, а значит, и слеминг. Издавна наибольшей волной считался знаменитый "девятый вал". Древние мореплаватели признавали такой волной четвертую, седьмую и даже одиннадцатую. Из наблюдений видно, что наибольшая волна никогда не бывает по счету все время одной и той же, ибо сила ветра никогда не меняется по какой-либо четкой закономерности. Основной вывод из наблюдений заключается в том, что волны образуют группы, состоящие из наибольшей волны и серии более низких волн. Обычно наибольшая волна в группе в 2,5 раза выше средних. Из многих тысяч наблюдений за волнами с судов установлено, что в Атлантике и Тихом океане встречаются волны высотой в 21 м, у южных берегов Африки – 30 м и даже 34 м. Данные приборов показали, что при скорости ветра свыше 50 м/с (в урагане) возможны волны в 33 и более метров. Данные о вероятности появления больших волн, полученные на основании обработки штурманских наблюдений с судов, были опубликованы в 1974 г. Регистром СССР в виде справочника "Ветер и волны в морях и океанах". К числу районов, где возможны встречи с особо большим океанским волнением, относятся районы между южной частью Западной Африки и Южной Америкой, от юга Африки к Австралии в Индийском океане и от юга Австралии к Южной Америке в Тихом океане, на широте побережья Испании и Португалии к восточным берегам США и т. д.
Слеминг особенно опасен для судов, при проектировании и строительстве которых были допущены серьезные недостатки, вследствие чего такие суда оказались недостаточно прочными. Когда по их корпусу начинали методично бить многотонные водяные молоты, суда не выдерживали, разрушались и погибали. Именно по этим причинам, как установило расследование, в 1981 г. во время шторма в Ирландском море погиб датский т/х "Грэйнвилл", построенный в Сандерленде (Великобритания) для перевозки угля.
Вместе с тем слеминг может быть не единственной, а одной из причин кораблекрушения, когда катастрофа происходит вследствие комплекса причин. Характерным примером является случай с польским ботом "ВЛА-87" во время шторма в Балтийском море. Рыболовные боты такого типа имеют длину 25 м, период собственных колебаний – 5,26 секунды. Бот возвращался с промысла при ветре 6–8 баллов, высоте волны 3,25–4,25, длине волны 43,5 м, периоде колебаний 6,5 секунды. Как видно из этих данных, период собственных колебаний рыболовного судна и волны почти совпадали, что при одинаковой или близкой скорости судна и волны может привести к опасному резонансу колебаний. Так и произошло. При положении, близком к резонансному, бот стал испытывать сильную качку и, проходя гребень одной, частично утратил остойчивость, резко накренившись на правый борт. Следующая волна, оказавшаяся особенно высокой в своей группе волн, сильным ударом еще больше накренила бот, вследствие чего он вошел бортом в воду, которая стала поступать внутрь судна через комингс трюмного люка. Два последующих волновых удара не позволили боту встать на ровный киль, и он затонул.
27 октября 1983 г. на переходе от Анкориджа в Сиэтл во время шторма затонул морской буксир "Игл" вместе с двумя баржами. Из девяти человек экипажа буксира спасся только один. Расследование, проведенное береговой охраной США, установило, что буксир, имевший недостаточную остойчивость, стал жертвой слеминга, довершившего его опрокидывание.
§ 7. Аномально высокие волны
Так принято называть особо высокие волны, образующиеся в виде единичных аномалий, в 2–3 раза превышающих высоту волн в районе их возникновения. 3 мая 1973 г. английское грузовое судно "Бенкручен" (12 092 peг. т) при ветре всего 7 баллов, следуя из Малайзии в Европу, получило удар аномально высокой волны, в результате чего носовая часть длиной 36,6 м надломилась и наклонилась вниз на 7°. Судно осталось на плаву только потому, что выдержали другие водонепроницаемые переборки. 4 мая голландский буксир "Мариан III" отвел аварийное судно в порт Дурбан (ЮАР), а потом в Роттердам, где была произведена замена носовой части судна. Только один ремонт стоил свыше 1 млн ф. ст. 17 мая 1974 г. при аналогичных обстоятельствах тяжкие повреждения получил норвежский танкер "Вилстар", отбуксированный затем в порт Порт Элизабет (ЮАР), где был списан на металлолом.
Особенно опасным является район у восточного побережья Южной Африки, где в период с 1952 по 1973 г. произошло 11 крупных аварий, вызванных действием единичных особо высоких волн, при которых даже суда большого тоннажа не могут чувствовать себя в безопасности. Например, французское многоцелевое судно "Билль де Марсель" (24 360 peг. т) вблизи мыса Доброй Надежды встретилось с такой волной, высота которой превышала 17 м на фоне других волн, имевших высоту 5–6 м. Судно получило ряд серьезных повреждений: выпучины настила верхней палубы и наружной обшивки со стрелкой прогиба свыше 120 мм при толщине листов до 40,5 мм, разрушение переборки бака и нескольких пиллерсов в крайнем носовом отсеке, множественные трещины в носовой части обшивки корпуса. Слеминг волны составлял свыше 4000 т.
Особая опасность встреч судов с высокими волнами заставляет государства уделять значительное внимание их изучению и прогнозированию. В настоящее время выявлены три основных типа волн-убийц, а также установлены регионы их возникновения.
Первый тип – это аномально высокие волны у берегов Южной Африки. Особенно тщательно изучены причины их возникновения у восточных берегов Африки: при северо-восточном ветре скорость проходящего здесь течения Агилхас возрастает до 5 узлов; холодный фронт меняет направление ветра всего за 4 часа с северо-восточного на юго-западное при силе ветра 6–7 баллов; через час после изменения направления ветра появляются волны высотой 3 м, длиной 60 м, период – 6–7 секунд; через два часа высота волн возрастает до 6–8 м; наложение 2–3 или даже 4 волн создает аномальную волну высотой 18–25 м, которая движется со скоростью 30 узлов навстречу течению. Такие волны появляются лишь в районах, где глубина моря не менее 183 м. В качестве рекомендаций по предотвращению или уменьшению пагубных последствий от встречи с опасными волнами зарубежные специалисты предлагают:
1. При резком изменении направления ветра и снижении температуры воздуха при плавании у берегов Южной Африки усилить наблюдение в секторах, противоположных направлению течения.
2. Загерметизировать все двери и люки, особенно в носовой части при движении по течению, и кормовой – при движении против течения.
3. При приближении волны уменьшить ход до минимального.
4. Всех людей удалить во внутренние помещения судна. Второй тип аномально высоких волн распространен в западной части Тихого океана (у берегов Японии, Китая, Филиппин). Например, под действием волн-убийц в 1969 и 1970 гг. у мыса Нодзима (Япония) затонули два крупных грузовых судна водоизмещением 33 768 т и 34 001 т соответственно. При этом погибло 38 моряков. Катастрофа первого судна была вызвана разрушением носовой части от удара аномально высокой волны, а во втором – переломом судна пополам, когда оно оказалось на гребне такой волны. В конце 1980 г. в том же районе от ударов волн-убийц затонули 5 судов, в том числе "Ономити-мару" (33 883 peг. т). У грузового т/х "Ономити-мару" сверхмощная волна буквально срезала носовую часть судна, которая сразу же затонула. К счастью, на ней не оказалось людей, они размещались в средней части судна. Спустя 15 минут, вторая мощная волна разрушила кормовую часть судна. Лишь средняя часть его сохраняла плавучесть, что спасло от гибели 29 человек экипажа.