Обрушение морских волн: пространственно-временная структура точечных дискретных полей и модели «выбросов» гауссового поля

В докладе представлен аналитический обзор состояния оптико-дистанционных исследований одного из важнейших нелинейных элементов динамики морского волнения – процесса обрушения гравитационных волн и последующие за ним эволюция и динамика дисперсных пенных систем различных классов. Рассмотрены вопросы методологии многомасштабных оптических дистанционных измерений ( методики изучения геометрии и эволюции индивидуальных обрушений и пенных полей; методики изучения мезомасштабных точечных дискретных случайных полей обрушений); указаны достоинства и ограничения различных дистанционных комплексов для выявления пространственно- временных особенностей полей обрушения гравитационных волн и дисперсных систем с аэроносителей различных классов. На основе предложенных автором специальных методик обработки точечных дискретных полей получен и обсужден ряд принципиальных результатов, в частности, о том, что поле индивидуальных обрушений свободных гравитационных волн является строго двумерным пуассоновским процессом (марковское свойство «отсутствия последействия» ), обладая при этом явно выраженными масштабо-инвариантными свойствами. Указанное свойство обусловлено тем, что нелинейная стадия процесса обрушения формируется за времена, существенно меньшие, чем период обрушающейся гравитационной волны, что было продемонстрировано специальными надводными экспериментами с использованием фотобокса с нулевой плавучестью. Показано, что широко используемая модель «выбросов» за фиксированный уровень случайного гауссового поля возвышений морской поверхности и концепция «порогового» механизма в корне противоречат экспериментальным данным и принципиально не могут быть использованы для исследования процессов пространственно-временных характеристик полей обрушения гравитационных волн на «глубокой» воде.