Поиск - новости науки и техники

Атаки с моря. Уберечь берег от разгула цунами и волн-убийц помогут физико-математические модели.

Когда хрупкая девушка изучает возможные последствия таких грозных явлений, как цунами и волны-убийцы, это вызывает восхищение. Особенно если учесть, что исследования проводятся не только теоретически, но и на практике. Иногда приходится ходить по пояс в воде. Старание и целеустремленность оценили по достоинству, наградив премией Президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых за 2014 год. Речь об Ирине ДИДЕНКУЛОВОЙ. Личности неординарной. Она занимает должности старшего научного сотрудника в Нижегородском государственном техническом университете им. Р.Е.Алексеева и в Институте прикладной физики РАН. Престижную премию талантливый исследователь получила за разработку физико-математических моделей морских природных катастроф в прибрежной зоне. Что стоит за этой формулировкой?

– Я изучаю явления, связанные с затоплением береговой зоны волнами различной природы, – объясняет Ирина Игоревна. – Это цунами, волны-убийцы, штормовые нагоны. Кроме того что под угрозой жизнь обитателей прибрежных районов, существуют и проблемы эрозии берега, разрушения расположенных на нем сооружений. Решая поставленную задачу, мы разрабатываем физико-математические модели, которые позволят дать ответы на многие непростые вопросы. Модели могут быть разными: для каждого явления свои.
Несколько слов о том, какие параметры приходится учитывать. В первую очередь, это дальность затопления береговой зоны и скорости водного потока на берегу.
– Есть ли возможность предсказать такие опасные явления?
– Ответ на этот вопрос зависит от того, какой смысл в него вкладывается. Если речь идет, скажем, о землетрясении и последующем цунами, то заранее предугадать это никто не сможет. Цунами предсказывается только в оперативном режиме, после того как землетрясение произошло. По параметрам очага рассчитывают ожидаемую гигантскую волну и возможное затопление берега. Что касается волн-убийц, то прогноз возможен только вероятностный. Напомню, это зловещее название носят гигантские (высотой 20-30, а иногда и больше метров) одиночные волны, возникающие как бы ниоткуда прямо в открытом океане. Их нехарактерное для морских волн поведение представляет огромную опасность для судов и различных сооружений. Хорошо уже, если можно будет сказать что-то вроде того: “Будьте осторожны! Сегодня повышенная вероятность появления волны-убийцы”. Над тем, чтобы такое стало возможным, мы сейчас и работаем.
– Расскажите о том, что вас интересует в первую очередь. Какими методами пользуетесь для получения результатов?
– Мы выясняем, как разные опасные волновые явления ведут себя на берегу. Как далеко они проникают в глубь побережья? Как быстро? Как воздействуют на берег и прибрежные строения? Задачи такого рода требуют комплексного исследования. Его мы и начинаем выполнять с применением классических методов нелинейной физики, инженерных подходов и натурных экспериментов.
– Что представляют собой натурные эксперименты?
– Большей частью это исследования динамики волн на берегу – то, над чем я сейчас и работаю. Во время таких экспериментов мы измеряем высоту волн в прибрежной зоне, придонные скорости течений, дальность и скорость затопления каждой отдельной волны, а также вызванные ими изменения берега. Я участвовала в таких экспериментах на побережье Балтийского и Северного морей, а мои коллеги проводят похожие измерения в Охотском море.
– О коллегах чуть подробнее.  
– Коллектив у нас замечательный и очень дружный, несмотря на то что состоит из сотрудников двух организаций – Института прикладной физики РАН и Нижегородского государственного технического университета. Объединяет нас одно. Мы, можно сказать, птенцы гнезда Ефима Наумовича Пелиновского, обожаемого нами человека, нашего научного руководителя, основателя нижегородской школы морских катастроф, выдающегося ученого и удивительной личности.
Сначала мы были шумной группой студентов и аспирантов Ефима Наумовича (нас называли в институте: “дети Пелиновского”), а со временем превратились в самостоятельный коллектив. На самом деле, научные интересы у нас у всех несколько разнятся, но при этом есть много пересечений, что дает ценную возможность рассмотреть одну и ту же проблему с разных сторон.
– А были ли какие-то особенные случаи во время проведения работ?
– Мне почему-то сейчас вспомнился лабораторный эксперимент, который мы делали в Большом волновом канале в Ганновере. Это уникальная установка для исследования волн в прибрежной зоне. Уникальная по размерам. Там только бассейн длиной 300 метров. Во время эксперимента, чтобы успевать делать все вовремя, мы ездили вдоль бассейна на велосипедах. Так вот именно с этими расстояниями и были связаны некоторые сложности. В частности, на все наши исследования отводился один месяц, и мы катастрофически не успевали делать все, что планировали. Например, исследовали влияние шероховатости дна на характеристики волн на берегу. Для этого на прибрежном склоне устанавливается некая структура из деревянных балок. Если делать все последовательно, то надо сливать воду, откручивать балки, а потом снова наполнять бассейн для дальнейших экспериментов. Но слив-налив воды в сооружении такого масштаба (300 метров в длину, 5 – в ширину, 3,5 – в глубину) занимает очень много времени – несколько часов. А фактически мы бы потеряли один рабочий день, поэтому было принято решение воду не сливать, а балки откручивать прямо под водой. Рабочие участвовать в этом безобразии отказались, а мы бродили по пояс в воде и отвинчивали наши бревна. Было весело.
– Расскажите о награде, которую вы получили. Как проходили этапы, предшествующие ее присуждению? Какие чувства вы испытали?
– На этот вопрос мне уже неловко отвечать, потому что только ленивый мне его еще не задавал. Что касается этапов, то о них я могу судить лишь со слов других. Говорят, что сначала в Совете по премиям из 250 заявок оставили 180 – остальные ошиблись в оформлении. Потом из этих 180 отобрали 40, уже по научным критериям. А вот последние 40 обсуждали подробно всем советом. Как так получилось, что мою заявку отобрали, для меня до сих пор загадка. То есть я понимала, что работы у меня достойные и послужной список неплохой, но про такую высокую награду, честно скажу, не думала. Для меня все это было за гранью реального. В общем, не верила до последнего. Даже после того, как позвонили из Администрации президента, все равно не верила. И когда ехала в Москву, тоже еще не верила, и даже в Кремле на вручении про себя думала, что все это не со мной происходит.

Василий ЯНЧИЛИН
Фотоснимки предоставлены
И.Диденкуловой

Нет комментариев