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!

• Шойгу рассказал о потерях украинской армии с начала СВО
  
  Министр обороны России Сергей Шойгу объявил об утратах украинской армии с начала спецоперации, которые составили почти 500 тысяч военнослужащих.
• 87-летний король Норвегии даже после болезни не решается уйти с трона
  
  Самый старый действующий монарх в мире, король Норвегии Харальд V, в феврале во время поездки в Малайзию попал в больницу. Чтобы компенсировать сердечный ритм, 87-летнему монарху был имплантирован кардиостимулятор. После этого король два месяца не появлялся на публике. Но вот снова вернулся к работе.
• Григорий Лепс недоволен результатом интимной пластики
  
  Певец Григорий Лепс рассказал о том, что сделал интимную пластику. За кулисами премии «Шансон года» журналисты поинтересовались у артиста, как он относится к пластическим операциям.
• Путин заявил, что хотел бы стать студентом и поехать строить БАМ
  
  Когда-то будущий президент Российской Федерации состоял в студотряде «Фемида». И во времена студенчества глава государства снова не прочь был бы вернуться.
• Экономист назвал справедливую зарплату для россиян
  
  В соответствии с выкладками статистов, средняя зарплата в России – около 74 тысяч рублей. Кто-то, конечно, получает намного больше, а другим и эта сумма не снилась. В среднем россияне хотели бы получать 115 тысяч рублей. Таковы были зарплатные ожидания соотечественников к концу прошлого – началу текущего года. А что на этот счет думают эксперты?
• Яна Поплавская рассказала, как её преследовал неадекватный поклонник
  
  Актриса Яна Поплавская призналась, что её долгое время преследовал настоящий маньяк. Он писал ей страшные письма, подбрасывал в подъезд разные предметы.
• Новое хобби Дмитрия Диброва помогает ему справляться с последствиями инсульта
  
  Четыре года назад Дмитрий Дибров перенёс инсульт. И хотя серьёзных последствий вроде бы удалось избежать, некоторые «отголоски» болезни телеведущий ощущает до сих пор.
• Друг Аллы Пугачёвой назвал звёзд, проигнорировавших её юбилей, «завистливыми и меркантильными»
  
  15 апреля Алла Пугачёва отметила своё 75-летие. Однако это событие прошло практически незамеченным, чего никогда не бывало, когда певица ещё жила в России.
• Полсотни корги собрались на открытии памятника Елизавете II
  
  В городе Окем графства Ратленд открыли памятник королеве Великобритании Елизавете II. О том, как проходила торжественная церемония, пишет Daily Mail.
• Пойти в 60 лет в МГИМО? Да легко!
  
  Все любят к дням рождения получать подарки. А иногда делают их сами себе. Так поступила и блогер – героиня сегодняшней публикации. К 60 годам она в качестве подарка пошла учиться в МГИМО.
• Медведи в Сибири просыпаются из-за мокрых берлог
  
  Из-за половодья и потепления в Томской области начали активно пробуждаться медведи - их берлоги топит.
• 19-летнюю дочь Кадырова отметили наградой за заслуги перед Чечней
  
  Девятнадцатилетняя дочь главы Чечни Рамзана Кадырова, Табарик Кадырова, была удостоена медали «За заслуги перед Чеченской Республикой».
• Пенсионерам перечислят сразу две выплаты в апреле
  
  Пенсионерам сообщили, что в конце апреля они получат сразу две выплаты в связи с изменениями в графике выплат.
• Москвичей предупредили о 30-градусной жаре в мае
  
  Синоптик Центра «Метео» Александр Шувалов предупредил жителей Москвы о возможном подъеме температуры до 30 градусов уже в мае.
• Невеста упала с самоката замертво до считанные дни до свадьбы
  
  30-летняя женщина устроила с женихом заезд на самокатах, но неудачно притормозила и получила смертельный удар.
• У пациентки московской клиники после пластической операции оторвался тромб
  
  В московской клинике у 40-летней женщины произошло отслоение тромба после пластической операции.
• Ученые выяснили, что выпечка и недосып вреднее алкоголя
  
  Алкоголь – очень вредный продукт. Он плохо влияет на здоровье и психику человека. Но есть вещи, гораздо вреднее, чем горячительные напитки. Так, мужи науки из США выяснили, что это недосып и употребление выпечки и газировки.
• Перед Первомаем шесть дней поработаем, зато отдохнем все четыре
  
  Шесть дней придется отработать россиянам на этой неделе. Но зато суббота, «перенесенная» на понедельник, даст соотечественникам отдохнуть подряд целых четыре дня – с 28 апреля по 1 мая.А далее последует двухдневная рабочая неделя, где россияне будут трудиться 2 и 3 мая, пишет РИА Новости.
• Участник СВО расчленил женщину в Ленобласти
  
  В Ленобласти в пос. Никольское в ночь на 21 апреля правоохранителями был задержан Алексей Серов. В квартире 42-летнего мужчины был найден чемодан с останками человека. Стало понятно, откуда был выброшен из окна и другой чемодан с подобным жутким содержимым.
• Пенсионерку осудили на полтора года условно за поджог будки для голосования
  
  70-летнюю москвичку, которая на выборах президента подожгла будку для голосования, осудили на 1,5 года условно.