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!

• Россиянка из затонувшего в Египте батискафа пережила клиническую смерть
  
  Россиянка, которая выжила при крушении туристического батискафа в Египте, пережила клиническую смерть. В этой трагедии Кристина потеряла мужа, который погиб, спасая других. Дети женщины, 10-ти и 15-ти лет, к счастью, остались живы.
• Сын мигранта взорвал в школе петарду – его семью просят выслать
  
  Происшествие произошло 2 апреля в школе №2 подмосковного города. В результате ЧП пострадали дети. Двоих осмотрел врач этого учебного заведения, семерых – медики скорой. Одна школьница была госпитализирована с токсическим отравлением парами.
• Врач из Поднебесной будет изучать в России метод Илизарова
  
  Травматолог-ортопед Ли Мин говорит, что ему интересен метод и аппарат Илизарова, потому что это для него словно чудо. Проходить обучение доктор из Поднебесной будет в Центре Илизарова в Кургане.
• При землетрясении в Мьянме погиб учитель-россиянин
  
  Мьянма недавно пережила мощное землетрясение. Грозная природная стихия принесла разрушения и человеческие жертвы. Среди тех, кто не пережил эту катастрофу, оказался и учитель математики из России Михаил Казанцев.
• Бороться с абортами в России хотят при помощи шапок
  
  В России противостоять абортам общественники решили... при помощи шапок для эмбрионов.
• 103-летний ветеран пригласил Трампа на день рождения
  
  104 года ветерану Второй мировой войны Денверу Муру исполнится 15 мая, а отмечать это событие дедуля собрался 17-го. И пригласил на это мероприятие президента США.
• Гендиректора крупной компании нашли мертвым в центре Москвы
  
  В офисе медкомпании «Гала-оптика» в центре Москвы нашли мертвым ее гендиректора Михаила Могилевцева.
• Дмитрий Нагиев признался, что у него есть ещё один сын
  
  Дмитрий Нагиев всё время находится на виду, но о личной жизни актёра известно далеко не всё. Еще 10 лет назад пресса подозревала, что у Нагиева, кроме старшего сына Кирилла, ещё есть дети.
• В РПЦ заявили, что россиянам нужно страдать
  
  Человеку обязательно надо мучиться и терпеть лишения, считает протоиерей Андрей Ткачев. Представитель РПЦ заявляет, что если у человека в жизни все хорошо, то это может означать, что его оставил Бог.
• Сергея Безрукова заподозрили в браконьерстве
  
  Народного артиста России Сергея Безрукова заподозрили в незаконной ловле щуки. Об этом сообщает KP.RU.
• Юморист Николай Бандурин во время операции на сердце пел матерные частушки
  
  Юморист и куплетист Николай Бандурин признался в шоу «Звезды сошлись», как перенес операцию на сосудах. Во время вмешательства комик находился в сознании.
• Жан-Клод Ван Дамм стал фигурантом дела о торговле детьми
  
  Актер Жан-Клод Ван Дамм, известный по культовым боевикам 80-х и 90-х, обвиняется в использовании услуг преступной сети торговли людьми, среди которых были и дети.
• Алла Пугачёва выпустила две песни о войне
  
  Накануне на официальном Ютуб-канале Аллы Пугачёвой вышли две новые песни: «Мама» и «Поцелуй войны».  
• Нерпенок потерялся на льду Байкала
  
  Неравнодушные туристы, посетившие Байкал, обнаружили потерявшегося новорожденного детеныша нерпы и спасли его.
• Звезда 80-х и 90-х Вэл Килмер ушел из жизни
  
  В Лос-Анджелесе скончался известный американский актёр Вэл Килмер. Об этом сообщила его дочь Мерседес.
• Суд посчитал оскорблением верующих изображение Христа с сигаретой
  
  Кузьминский суд Москвы запретил страницу юмористического сайта ruanekdot.ru, на которой был изображен Иисус Христос с сигаретой.
• Картины импрессионистов из Пушкинского музея привезут в города Сибири
  
  В следующем году жители и гости Сибири смогут увидеть шедевры импрессионистов из коллекции Пушкинского музея. Всего можно будет посмотреть около 30 картин, среди которых и работы легендарных художников.
• Адам Кадыров стал куратором МВД Чечни
  
  Адам Кадыров, несовершеннолетний сын главы Чечни Рамзана Кадырова, стал куратором МВД региона.
• «Госуслуги» помогут россиянам вычислить мошенников
  
  Портал «Госуслуги» пополнился новыми возможностями. Так, в рамках этой площадки заработал сервис проверки оформленных сим-карт.
• Владимир Познер разменял десятый десяток
  
  Известному журналисту и телеведущему 1 апреля исполняется 91 год. В течение своей более чем пятидесятилетней карьеры он взял интервью у множества выдающихся личностей, работал на ведущих телеканалах США и России и посетил десятки стран.