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!

• Яна Рудковская мечтает об огромной яхте
  
  Продюсер Яна Рудковская рассказала о своей мечте. Её слова приводит сайт «Пятого канала».
• Россиянка продала своего малыша, потому что не на что было содержать
  
  В Иркутске ранее судимая 33-летняя женщина продала своего новорожденного сына 17-летней девушке за 23 тысячи рублей.
• Два самолета избежали столкновения в России в последний момент
  
  В московском аэропорту Домодедово два самолета избежали столкновения после ошибки диспетчера.
• В ФАС озаботились завышением цен на заправках страны
  
  Цены на автозаправках в России жителей страны не радуют. Они огромные и все растут и растут. Дела в связи с завышением розничных цен на заправках по ряду регионов возбудила Федеральная антимонопольная служба.
• Сын застрявшей в горах альпинистки просит помочь его матери
  
  Наталья Наговицина – альпинист-любитель. 12 августа во время спуска с пика Победы она сломала ногу и вынуждена была остаться на высоте в ожидании помощи. И ей действительно пытались помочь, но эти попытки не увенчались успехом. Спасательную операцию решено было прекратить.
• Депутат Госдумы посоветовала россиянам вместо манго есть картошку
  
  Депутат Госдумы Татьяна Буцкая отметила, что организм россиян лучше воспринимает продукты, традиционно выращиваемые в нашей климатической зоне, такие как картофель, морковь, земляника и огурцы, а не тропические фрукты, например бананы и манго.
• С сентября в России могут запретить использовать в ТЦ эскалаторы
  
  1 сентября в России истечет срок действия всех освидетельствований эскалаторов и траволаторов, выданных до сентября прошлого года. Согласно новым правилам, такое оборудование техосвидетельствование должно проходить каждый год. Но с вступлением в силу новшеств система аттестации была отменена. А вот новая еще не утверждена.
• Мужчина жестоко избил женщину с ребенком из-за ее внешнего вида
  
  Мужчина напал на молодую женщину с грудным ребенком в Дагестане из-за того, что ему не понравился ее внешний вид. Досталось и матери пострадавшей, которая бросилась защитить дочь от обидчика.
• Ставки по трехлетним вкладам в России стали ниже
  
  Вклады – один из способов сбережения и приумножения средств. Вклады делаются на разные сроки. К примеру, есть длительный, например, на три года. В России по таким вкладам ставки сейчас упали. Так что еще нужно смотреть, кто что по этим продуктам предлагает и где выгоднее.
• Гид скончалась прямо во время экскурсии в Колизее
  
  60-летняя гид упала в обморок и умерла в Колизее в Риме на глазах у туристов. Ее коллеги винят в этом условия труда и жару.
• Тина Канделаки рассказала, когда нельзя принимать подарки от мужчин
  
  Продюсер и телеведущая Тина Канделаки в соцсетях рассказала о споре, который произошёл на работе между женщинами-коллегами. Суть вопроса заключалась в следующем: нужно ли принимать дорогие подарки от мужчин.
• Музей МХАТ открыл выставку о Табакове
  
  Экспозиция посвящена периоду, когда жизнь Олега Павловича Табакова тесно переплелась с МХТ.
• Число погибших после взрыва на рязанском заводе выросло до 28 человек
  
  Взрыв в пороховом цехе на заводе «Эластик» в Рязанской области произошел 15 августа. И эта трагедия, к сожалению, до сих пор собирает все новые жертвы. Так, число погибших увеличилось до 28 человек.
• До 30 тысяч за сезон: сколько россияне тратят на дачу
  
  Дача обеспечивает прекрасное времяпрепровождение. И активное, и приятное, и полезное. А сколько стоит для россиянина содержание дачи за сезон? На этот вопрос может ответить исследование Starwind. Что по его результатам оказалось?
• Супруги попытались согреться во время похода и не выжили
  
  Влюбленные не выжили внутри палатки во время похода к подножью самой высокой горы в Центральной Малой Азии.
• Эвакуировать с пика Победы альпинистку Наговицину попробуют только в 2026 году
  
  Российская альпинистка Наталья Наговицина получила перелом ноги при спуске с пика Победы в Киргизии. С 12 августа женщина ожидала помощи. Ее пытались спасти другие альпинисты, но сложные погодные условия сделать это не дали. Один человек погиб от переохлаждения. Следующие попытки эвакуации россиянки предпримут только в 2026 году.
• Отдых в турецкой Анталье взлетел в цене на половину
  
  Если коротко: транспортные услуги подорожали от 43% до 85%, питание в кафе – на 43% и более.
• Свою пропавшую собаку россиянка нашла спустя почти три года
  
  Счастливая история воссоединения пропавшего надолго питомца и его хозяйки произошла в Омске. Там по состоянию здоровья женщина не смогла какое-то время ухаживать за своей собакой Гердой и отдала ее в январе 2023 года на передержку.
• Дочь Маргариты Тереховой о состоянии матери: «Не знаю, понимает ли она меня»
  
  Актриса Анна Терехова рассказала о состоянии своей матери, народной артистки России Маргариты Тереховой, страдающей болезнью Альцгеймера. Ее цитирует aif.ru.
• 57-летний бизнесмен Белюскин врезался в отбойник и умер
  
  Плохо с сердцем человеку может стать в любой момент. Такое состояние не спрашивает, когда ему начаться. Бизнесмена Сергея Белюскина оно настигло прямо за рулем.