Ученые нашли научное объяснение феномену «мертвой воды»

Ученые объяснили с научной точки зрения феномен «мертвой воды». Речь идет о явлении, известном морякам с древних времен: корабли, идущие на полном ходу, внезапно замедляют движение или даже полностью останавливаются, несмотря на нормальную работу двигателей.

Эффекту торможения или «мертвой воды» веками приписывалась сверхъестественная сила. Торможение возникает там и тогда, если морская вода сильно стратифицирована (т. е. отличаются температура и плотность воды на разных глубинах). Поскольку теплая вода имеет меньшую плотность и меньшую вязкость, то ее циркуляция происходит в поверхностном, нагретом слое и с более плотной и более вязкой холодной водой она не смешивается. Движение корабля вызывает смешение вод различной плотности — в результате возникает сопротивление. Кроме того, волны на границе раздела соленой и пресной воды заставляют судно изменять скорость. Таким образом, оба феномена влияют на замедление движения судна, но по-разному: один постоянно тормозит, другой создает колеблющееся сопротивление.

Кстати, участки воды, где судно отказывалось идти, Фритьоф Нансен, ученый, полярный исследователь, назвал «мертвой водой» в 1893 году: в Северном Ледовитом океане его корабль в некоторых районах словно бы удерживался невидимой силой. Судя по всему, жертвой такого же торможения мог стать и флот Клеопатры в сражении вблизи греческого мыса Акциум в 31 году до н. э.: мощные суда Клеопатры потерпели поражение от легких кораблей римского противника Октавиана. На фатальный исход битвы, считают специалисты, могла повлиять «мертвая вода».

Секрет «мертвой воды» еще в 1904 году пытался раскрыть шведский океанолог Вагн Вальфрид Экман. В ходе лабораторных испытаний он обнаружил, что этот эффект всегда возникает, когда морская вода сильно стратифицирована. Движущийся корабль генерирует волны на границе слоев, и они замедляют его движение.

Но это было лишь частичное объяснение. Эксперименты не показали, почему эффект торможения иногда оказывается колебательным и что именно происходит в пограничном слое воды. Команда Йохана Фурдриной исследовала эту загадку с помощью экспериментов и моделирования.

Экспериментальным путем ученые выяснили, что, если корабль оказывается там, где вода сильно стратифицирована, он оказывается под влиянием двух эффектов. Первый — кинематический, волнообразный эффект торможения, который наблюдал Нансен: сопротивление возникает из-за смешения вод с различной плотностью. «Под кораблем образуется волна-тормоз, если судно движется почти с той же скоростью, что и сами волны. В этом случае снижается инерция, и кораблю трудно сдвинуться с места, он словно бы прикреплен к волне», — объясняют суть феномена ученые.

Второй эффект — динамический, вызван нелинейными внутренними волнами: изменение скорости происходит из-за волн, которые действуют как конвейерная лента. «Еще одна внутренняя волна формируется на носу, — говорит Фурдриной. — При ускорении корабля образуется волнообразный фронт — впадины и гребни волны напоминают ухабистую дорожку, по которой корабль будет двигаться вперед и назад. Такая волна под кораблем приводит к колебаниям скорости, как на конвейере, прерывисто движущемся».

Однако, уточняют исследователи, первый эффект — волнообразное торможение — почти всегда возникает в стратифицированной воде. Второй, известный как эффект волны Экмана, особенно заметен в гаванях, фьордах и других ограниченных по площади участках моря: чем шире становится поверхность воды, тем слабее протяженность отраженной волны.

Скорость корабля также играет роль: если его скорость намного больше, чем у подводных колебаний, эффект Экмана практически незаметен, говорят исследователи.

Таким образом, у тайны «мертвой воды», которая на протяжении веков приводила моряков в недоумение, нашлось вполне научное объяснение.

• Другие интересные публикации из научной сферы - по ссылке.

• Расскажите об этом своим друзьям!

• Станислав Садальский о своём уходе с Первого канала: «Меня сожрала Малышева»
  
  Многие уже и не помнят, что Станислав Садальский был ведущим программы «Таблетка» на Первом канале. Проект просуществовал несколько месяцев, а потом без объяснения причин был закрыт.
• У Николая Носкова обнаружились новые проблемы со здоровьем
  
  Недавно певец Николай Носков попал в больницу с подозрением на пневмонию. И уже в ходе углубленного обследования у артиста нашли новые проблемы со здоровьем.
• Кристину Орбакайте пригласили спеть на концерте в Кремле
  
  Организатор концерта в Государственном Кремлевском дворце Вячеслав Шаинский объяснил решение пригласить на выступление в честь Дня защиты детей певицу Кристину Орбакайте.
• Аферисты придумали мошенничество с медполисами ОМС
  
  Аферисты по-разному пытаются обманывать граждан. Например, они придумали схему с использованием полисов ОМС (обязательного медстрахования).
• Дороги в центре Москвы перекроют из-за инаугурации президента
  
  Сама церемония инаугурации президента начнется в 12:00 мск. На нее Владимир Путин приедет на обновленном автомобиле Aurus Senat.
• От самокатчика, сбившего пенсионерку, прокуратура требует почти 2 миллиона компенсации
  
  Самокаты – бич современных улиц. Вернее не сами средства индивидуальной мобильности, а самокатчики, которые ими управляют и все чаще совершают наезды на людей.
• Мама стала донором почки для умирающего сына
  
  Любовь матери безгранична. Женщина готова и жизнь отдать за собственного ребенка. А чтобы спасти своего сына, мама из Кузбасса отдала ему часть себя – стала донором почки.
• Взрослый сын Николаса Кейджа жестоко избил собственную мать
  
  33-летнего сына американского актера Николаса Кейджа Вестона Копполу обвинили в жестком избиении своей матери, артистки Кристины Фалтон. Об этом сообщает TMZ.
• Кристина Орбакайте готова тайно выступить в России за пять с лишним миллионов рублей
  
  В последнее время Кристина Орбакайте столкнулась с отменой своих концертов в России. Но за кругленькую сумму вполне готова выступить на закрытом мероприятии – например, на частном корпоративе.
• «Мы бы оплатили ей и лечение, и психиатра»: подруг Анастасии Волочковой пугает её пристрастие к алкоголю
  
  Уже традиционно Анастасия Волочкова отмечает праздники на Мальдивских островах. В своих соцсетях она регулярно выкладывает пляжные снимки и общается с подписчиками.
• Юрия Шевчука проверят на призывы к экстремизму
  
  Лидера группы «ДДТ» Юрия Шевчука проверят по статье «Публичные призывы к осуществлению экстремистской деятельности» после его слов во время концерта в Дубае. Об этом сообщает Telegram-канал Mash.
• Жанна Агузарова спела в переходе московского метро
  
  Певица Жанна Агузарова спела отрывок из своей новой песни в подземном переходе в Москве. Соответствующими кадрами она поделилась на своей странице в соцсети.
• Лидер группы «Калинов мост» лишился денег после разговора с мошенниками
  
  60-летний Дмитрий Ревякин, лидер рок-группы «Калинов мост», стал жертвой мошенников. После разговора с аферистами он лишился более ста тысяч рублей.
• Пассажир поезда 10 раз ударил ножом участника «спецоперации» из Красноярского края
  
  26-летний мужчина напал на попутчика с ножом в поезде «Москва-Владивосток».
• Россиянам хотят предложить знакомиться для создания семьи на госуслугах
  
  Депутат Госдумы Виталий Милонов предложил добавить на портале «Госуслуги» раздел, где каждый сможет найти свою вторую половинку.
• Ушел из жизни пилот, совершивший кругосветку без посадок
  
  Американский лётчик Дик Рутан скончался в 85 лет. Он вместе с другим пилотом Джиной Йегером первым в истории авиации совешил кругосветное путешествие без дозаправок.
• Умер актер из «Титаника» и «Властелина колец»
  
  Британский актер Бернард Хилл умер в возрасте 79 лет.
• «Роберт Де Ниро» написал пенсионерке и предложил общение с ним за деньги
  
  «Роберт Де Ниро» звонит пенсионерам в Англии и предлагает за определенные вложения личное общение с собой.
• Редкие издания книг Пушкина пропадают из библиотек в Европе
  
  В Европе активизировались случаи краж редких изданий произведений Пушкина из библиотек. Согласно данным Европола, за полтора года исчезло более 170 книг на общую сумму $2,6 миллиона.
• Врачи спасают бойца, который во время обстрела на СВО защитил собой сослуживца
  
  При штурме Мариуполя Анатолий Смирнов закрыл собой сослуживца. Анатолий выжил, но сильно пострадал. Ему 31 год, он перенес уже 30 операций и сейчас лечится в Новосибирске.