Статистические характеристики аномально больших поверхностных волн на основе вычислительных экспериментов

Рассмотрены вычислительные эксперименты по моделированию поверхностного волнения, которые применяются для исследования статистики возникновения экстремально больших поверхностных волн в зависимости от параметров начального волнения. Внезапность возникновения аномально больших волн в океане определяет серьезную опасность, которую они представляют для морских судов и сооружений. За последние годы появились неопровержимые доказательства этого явления, такие как инструментальные записи и фотографии. Основным методом изучения феномена волн-убийц в рамках настоящей работы являются вычислительные эксперименты, основанные на полных нелинейных уравнениях гидродинамики идеальной жидкости со свободной поверхностью. Метод конформных переменных, который применяется к исходной системе уравнений, позволяет проводить эффективные и точные вычисления с помощью ЭВМ и вычислительных комплексов. По результатам экспериментов была исследована статистика возникновения аномально больших поверхностных волн. Использование диссипации и накачки в настоящих вычислительных экспериментах позволило проводить длительные расчеты, которые не прекращались в случае возникновения волны-убийцы. Были сделаны оценки интенсивности возникновения волн-убийц в зависимости от значений квадратов средней крутизны и дисперсии волн. Показано, что при двукратном увеличении расчетной области интенсивность примерно удваивается. Предложенная методика вычислительных экспериментов позволяет оценивать среднее время ожидания волны-убийцы в заданной области.