Поверхность океана теряет сопротивление во время экстремальных ураганов

Исследователи из Делфтского технического университета (TU Delft) обнаружили, что поверхность океана теряет практически всё аэродинамическое сопротивление во время ураганов с чрезвычайно высокой скоростью ветра. Это происходит из-за образования очень гладкого слоя над волнами: "одеяла" из пены, брызг и пузырьков. Важным следствием открытия является необходимость пересмотра глобальных моделей ураганов, волн и штормовых нагонов.

Традиционная научная точка зрения предполагала, что количество "белых барашков" (пены на гребнях волн) и аэродинамическое сопротивление поверхности океана продолжают расти с увеличением скорости ветра. Однако это предположение никогда не проверялось экспериментально при экстремальных скоростях. Доктор Лео Холтхёйсен и его коллеги из TU Delft и NOAA (Национального управления океанических и атмосферных исследований США) впервые провели такую проверку, объединив архивные видеозаписи пролётов самолётов-разведчиков сквозь ураганы (1966–1980 гг.) с данными измерений ветра (1998–2005 гг.).

Учёные показали, что при очень высоких скоростях ветра количество "белых барашков" остаётся постоянным, а затем появляются и начинают доминировать полосы пены, брызг и пузырьков. При скорости ветра около 150 км/ч эти полосы сливаются, образуя очень гладкий слой, и аэродинамическое сопротивление начинает снижаться. При экстремальных скоростях около 300 км/ч сопротивление практически исчезает. Однако этот эффект уменьшения сопротивления наблюдается не на всей площади урагана. В некоторых крупных зонах сопротивление сначала значительно возрастает из-за явления "перекрёстной зыби" — волн, идущих поперёк ветра и сгенерированных в других частях шторма.

«Важным следствием наших результатов является то, что глобальные модели ураганов, волн и штормовых нагонов потребуют пересмотра и адаптации. Это также может привести к новым выводам относительно побережья Нидерландов, таким как необходимая прочность нашей береговой защиты», — отмечает доктор Холтхёйсен. Исследование было опубликовано в Journal of Geophysical Research.