Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас

Крошечные капли формируются, когда воздух, поднимаясь с переднего края волны, расширяется и охлаждается до температуры конденсации. Тогда-то мы и наблюдаем облака, парящие там, где им положено парить, — внутри потока крепкого ветра. То есть воочию наблюдаем стоячую волну ветра. Крошечные капельки, формируясь у переднего края волны, подхватываются ветром. Позади волны, там, где воздушный поток ныряет и вновь нагревается, они испаряются. Со стороны облако кажется застывшим, хотя на самом деле внутри него капельки носятся, подхватываемые взмывающим и низвергающимся воздушным потоком.

Чечевицеобразные облака — отличительный признак местности, годной для занятий планеризмом. Пилоты катаются на стоячей волне с подветренной стороны горной вершины совсем как мюнхенские серфингисты в водном потоке — маневрируют планерами из стороны в сторону, не покидая восходящую часть воздушного потока. Чечевицеобразные облака служат планеристам чем-то вроде маяков, указывающих на те места, где невидимая воздушная река взмывает — там можно подняться на планере, и устремляется вниз — такой нисходящий поток грозит разбить планер о землю.

Саму воздушную реку, которая образует струйную стоячую волну с подветренной стороны горной вершины, вы не видите, зато видите чечевицеобразное облако у гребня волны

* * * 

Может показаться, что образование струйных стоячих волн зависит от потока, в то время как обычные движущиеся волны легко распространяются через неподвижную среду. Увы, все не так просто. Подобное утверждение справедливо далеко не для всех волн. Взять, к примеру, волны океанические. Течения возникают в океанах по всему миру; какой же эффект они оказывают на обычные движущиеся океанические волны? Иногда под влиянием течения волны превращаются в сущие чудовища.

Течение мыса Игольного проходит в юго-западном направлении вдоль восточного побережья Африки. Едва огибая мыс, самую южную точку континента, оно встречается со штормовыми волнами Южной Атлантики, идущими в противоположном направлении. Волны, сталкиваясь со встречным течением, замедляются. И сила их при этом убывает, подумаете вы. Ничего подобного! Не зря португальский мореплаватель Бартоломеу Диаш, шедший вдоль этого побережья в 1488 году, окрестил мыс Cabo das Tormentas[34].

Чтобы разобраться в том, почему океанические волны, наталкиваясь на встречное течение, растут в высоту, нам придется нагнать тех самых пришельцев из предыдущей главы, космический корабль которых потерпел крушение в пустыне.

К этому времени они, выйдя на дорогу, дошли до ближайшего городка и оказались в торговом центре. Визг и вопли местных жителей порядком их напугали. Они ринулись бежать — так быстро, как только конечности с присосками им позволяли, рванув к эскалаторам в надежде укрыться на другом этаже. Но, будучи незнакомыми с таким хитроумным изобретением, совершили ошибку: побежали вверх по эскалатору, ведущему вниз. Когда на ленту эскалатора ступил первый пришелец, скорость его бега замедлилась, поскольку лента шла ему навстречу. Бежавший за ним следом пришелец в замешательстве остановился и только потом прыгнул на ленту. То же самое один за другим проделали и остальные. В итоге, борясь с идущим навстречу полотном эскалатора, пришельцы сбились в кучку. И только соскакивая с эскалатора наверху, напротив магазина женского белья, запыхавшиеся пришельцы вновь растянулись цепочкой — каждый прыгал с движущегося полотна на твердую землю немного раньше следующего за ним.

Примерно так же ведут себя и океанические волны, наталкиваясь на встречное течение. Они проходят через него, замедляясь: гребни волн жмутся друг к другу — длина волны сокращается. Поскольку иного пути у воды нет, она, благодаря эффекту гармошки, устремляется вверх — волны растут.

Чудовищные волны появляются там, где большие океанические зыби наталкиваются на встречные океанические течения

Этот самый эффект — одна из причин, по которым зыби у мыса Доброй Надежды вырастают до невероятных размеров. Но есть еще два фактора. Один — эффект Ревущих сороковых, океанических пространств: ватага яростных, беспощадных ветров несется вокруг земного шара на юг, не встречая на этих широтах Антарктического океана никаких препятствий в виде суши. Задувая навстречу Течению мыса Игольного, эти ветры щедро делятся своей энергией, подталкивая гребни волн вперед. Другой фактор — эффект, оказываемый на течение в момент фокусировки волновой энергии.

Тем временем пришельцы, оказавшись на верхнем этаже, вновь дружно хватаются за руки-присоски и с криками бегут вдоль торговых рядов. Тот, что в середине цепочки, спортивной формой не отличается и начинает отставать. Отставая, он потихоньку тянет за собой к середине крайних, которые мчатся стремглав.