Теория штормовых нагонов и возможности их наблюдения из космоса

Штормовой нагон - это подъем уровня океана у берега, возникающий при сильном шторме. Известно очень много катастроф, вызванных штормовым нагоном. Например, в Голландии, в январе 1953 года ураганный ветер со скоростью 180 км/час вызвал наводнение, которое разрушило 30 000 зданий. Погибло 1800 человек. Теория штормовых нагонов к настоящему времени доведена до стадии практических гидрометеорологических прогнозов. Она базируется на численных методах решения уравнений геофизической гидродинамики, с учетом реальной батиметрии и изломанности береговой линии.В данной работе основное внимание уделено анализу физической сущности этого явления природы, которая остается скрытой при использовании численных методов. Показано, что штормовые нагоны представляют собой длинную волну возмущения уровня океана, вызванную действием ветра и атмосферного давления. Доказывается,что волна нагона является диссипативным солитоном, поскольку она локализована в пространстве и времени, и существует достаточно долго, несмотря на потери энергии из-за турбулентного трения и диссипации. В последнее время диссипативные солитоны активно изучаются в физике, особенно в лазерной оптике. Они существуют в открытых диссипативных системах далеких от состояния равновесия, потому что
энергия может втекать в систему через границы. В работе получены все основные соотношения определяющие солитоны штормовых нагонов. В частности важные для практики аналитические формулы для расчетов максимального подъема уровня и длительности штормового нагона в зависимости от величины скорости ветра,атмосферного давления и средней глубины. Проведено сравнение результатов расчетов с наблюдениями штормовых нагонов во время тропического урагана Бхола в Бенгальском заливе и во время урагана Кэрол у Атлантического побережья США. В работе обсуждаются также возможности наблюдения штормовых нагонов из космоса с помощью имеющихся методов дистанционных исследований.