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!

• Актер из сериала «Глухарь» с третьей попытки отдал мошенникам 5,7 млн рублей
  
  Актер из сериала «Глухарь» Николай Трифилов стал жертвой мошенников. Об этом сообщает Telegram-канал Mash.
• Светлане Немоляевой стало плохо на съемочной площадке
  
  Народная артистка РСФСР, звезда фильма «Служебный роман» Светлана Немоляева почувствовала себя плохо во время съемок фильма «Буратино».
• Врач рассказала, что нужно съесть перед сном, чтобы быстрее заснуть
  
  Теплое молоко может помочь подготовиться ко сну. Оно содержит аминокислоту триптофан, благоприятно воздействующую на нервную систему.
• Бабушка Полина расскажет о народных поверьях и праздниках
  
  Вместе с Полиной Рожновой, блогером Яндекс Дзен, можно с интересом полистать русский народный календарь. Полина Константиновна, например, знает, почему 3 ноября девушки искали особый лист. Этот лист посеребрен морозом. И если этого листочка дотянуться, то девушке прибавится красоты. И обязательно встретиться молодой человек, который увидит в девушке свою суженую.
• Ученые доказали, что Интернет положительно влияет на пожилых
  
  К такому выводу пришли мужи науки. Благотворно Сеть влияет на самооценку, удовлетворенность жизнью, здоровье и снижение симптомов депрессии у людей в 50+.
• Учитель на уроке высказался о теракте на Крымском мосту и получил срок
  
  Преподаватель истории и обществознания выразил свое мнение об инциденте на Крымском мосту во время урока и был осужден за это.
• Россиянам посоветовали в Михайлов день проявить к другим доброту
  
  21 ноября – Михайлов день. Этот народный праздник посвящен архангелу Михаилу – главному защитнику и покровителю воинов. Что можно и нельзя делать в этот день и и какой была чудесная помощь новгородцам от Михаила?
• Россиянам посоветовали выходить на пенсию позже ради увеличения выплаты
  
  Сенатор Ольга Епифанова раскрыла, какие способы могут помочь россиянам увеличить свою пенсию.
• В Крыму студенческим семьям с первенцем будут давать сертификаты в 1 млн рублей
  
  Глава Крыма Сергей Аксенов объявил, что планирует предоставлять студенческим семьям в регионе жилищные сертификаты на сумму в 1 миллион рублей при рождении первого ребенка. Соответствующий законопроект уже направлен на согласование.
• Мошенники начали отправлять россиянам подарки, чтобы получить секретный код
  
  В России появилась новая схема мошенничества с взломом аккаунтов на госуслугах: киберпреступники отправляют цветы или другие подарки жертве, после чего запрашивают у нее "код подтверждения доставки", который фактически дает доступ к порталу госуслуг.
• Собака пришла из ниоткуда и спасла потерявшуюся в тайге сибирячку
  
  В тайге, заблудившись при сборе брусники, оказалась жительница севера Иркутской области по имени Галина.
• Мужчине подарили полёт на самолёте, который разбился
  
  В Словении разбился самолет, на борту которого находились три человека. Легкомоторное судно совершало обзорный полет и разбилось из-за туманной погоды.
• Половина всех оставшихся в России самолетов Airbus стала недоступна для полетов
  
  Российские авиакомпании временно прекратили эксплуатацию 34 самолетов Airbus A320/A321neo, это половина от всего количества таких самолетов в стране.
• Ученые нашли способ борьбы с глухотой и слепотой на генном уровне
  
  Ученые из Гарвардской медицинской школы совершили значительный прогресс в разработке генной терапии для лечения синдрома Ашера типа 1F - редкого заболевания, которое приводит к потере слуха и прогрессирующей слепоте.
• Загадочную смерть Брюса Ли раскрыли спустя 51 год
  
  После 51 года загадочную смерть Брюса Ли раскрыли. Испанские медики подтвердили, что причиной не стал ни обезболивающий препарат, ни заказ мафии, а простая вода.
• Дмитрий Маликов считает, что семейные кризисы могут укрепить брак
  
  Певец Дмитрий Маликов признался, что переживал кризисы в отношениях с супругой Еленой Изаксон, с которой состоит в браке с 1999 года. Об этом он сообщил на RuTube-шоу «По душам» Романа Костомарова.
• Хью Джекман рассказал о своей борьбе с раком и призвал пользоваться солнцезащитным кремом
  
  В 2013 году у звезды Голливуда Хью Джекмана обнаружили рак кожи – базальноклеточную карциному. Благодаря своевременному обращению к врачам, актёру была оказана вся необходимая помощь.
• София Ротару выставила на продажу квартиру в Москве
  
  В интернете появилось объявление о продаже трёхкомнатной квартиры Софии Ротару в центре Москвы. Покупатель пока не нашелся, но любопытные граждане выстроились в очередь, чтобы увидеть апартаменты своими глазами.
• Василий Ливанов отказался от обследований и попросил выписать его из больницы
  
  Народный артист РСФСР Василий Ливанов самостоятельно попросил выписать его из больницы и отказался от обследований. Об этом сообщает Telegram-канал Shot.
• В Москве простились с актрисой Светланой Светличной
  
  Прощание с культовой актрисой Светланой Светличной состоялось в Москве в Доме кино. Проводить артистку в последний путь пришли близкие, родственники и известные артисты.