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!

• У Натальи Штурм после липосакции появились «шишки» на животе
  
  Певица Наталья Штурм сообщила в шоу «Звезды сошлись», что после липосакции у нее появились новообразования на животе.
• У Светланы Немоляевой подтвердился ковид
  
  Госпитализированная накануне 87-летняя народная артистка РСФСР и звезда фильма «Служебный роман» Светлана Немоляева вышла на связь из больницы. Актриса подтвердила, что ей диагностировали ковид.
• Татьяна Васильева снова сломала ногу и отказалась от назначенного лечения
  
  Эпатажная актриса Татьяна Васильева рассказала в эфире ток-шоу, что недавно сломала ногу – уже в пятый раз. При этом лечение, которой ей назначили, артистка отвергла.
• Марина Хлебникова так и не восстановилась от полученных при пожаре травм
  
  О здоровье певицы Марины Хлебниковой рассказал журналистам близкий знакомый артистки. Напомним, что 2,5 года назад в квартире певицы произошёл пожар, после которого она почти два месяца провела в больнице.
• Невоспитанный мужчина избил пенсионера за замечание
  
  В Кемерово старик сделал замечание местному жителю, нарушавшему общественный порядок на детской площадке.
• Поцелуи бывают разными, например, с крокодилами
  
  В парке «Ривьера» в Сочи всегда есть чем заняться. Можно просто прогуляться по этому прекрасному зеленому месту и полюбоваться красивыми ухоженными растениями, сходить в дельфинарий или океанариум, покататься на каруселях (кто с ребятишками) или заглянуть в музеи. А еще здесь можно посмотреть интереснейшее «Шоу крокодилов», что и сделала как-то раз блогер с YouTube Надежда и показала это своей аудитории.
• В аэропорту Кольцово самолет переехал человека
  
  Самолет – транспорт удобный и комфортный, но все же очень опасный. И происшествие с ним связанное может произойти не только в воздухе, но и на земле. Так, например, случилось в Екатеринбурге, в аэропорту Кольцово. Там самолет переехал человека.
• На востоке Москвы нашли тело пропавшей школьницы
  
  В Москве 17 мая пропала 13-летняя девочка. Полиция и волонтеры искали ее двое суток, обнаружили мертвой в лесопарке.
• Вертолет с президентом Ирана Раиси потерпел крушение в горах
  
  Два спецборта МЧС вылетели на поиски обломков вертолета, на борту которого находился 63-летний президент Ирана Эбрахим Раиси. Крушение вертолета произошло 19 мая на территории Азербайджана.
• Эксперт по отношениям рассказал, каких женщин боятся мужчины
  
  Перед некоторыми женщинами сильный пол может испытывать страх. Такую эмоцию у мужчин могут вызывать сильные представительницы прекрасной половины человечества. Сильная энергетика женщин сеет в мужчинах тревогу.
• Россиянам посоветовали не умываться утром 20 мая
  
  Народный праздник Купальница отмечается 20 мая. Само название этого дня говорит само за себя – сегодня нужно купаться. Например, пойти для принятия водных процедур на речку или на озеро. Для этого дня есть определенные традиции и запреты. Какие они?
• На могиле Юдашкина установят памятник за два миллиона рублей
  
  Вдова Валентина Юдашкина рассказала, что уже в июне на могиле модельера появится памятник из бронзы и гранита. Торжественное открытие должно состояться примерно 15 числа, точная дата еще не определена.
• Надежда Кадышева представила выставку своих сценических костюмов
  
  Народная артистка России Надежда Кадышева открыла выставку своих сценических костюмов во Всероссийском музее декоративного искусства в Москве.
• Светлану Немоляеву экстренно госпитализировали в Москве
  
  Актрису Светлану Немоляеву скорая помощь доставила в одну из больниц Москвы. По данным СМИ, у 87-летней актрисы подозревают коронавирус.
• Актриса сериала «Склифосовский» считает, что стала жертвой сглаза
  
  В студии программы «Малахов» звезда телесериала «Склифосовский» Ирина Основина рассказала, как из-за общения с неприятной незнакомкой оказалась на костылях.
• Дмитрий Куклачёв рассказал, сколько получают кошки за один съемочный день
  
  Сын дрессировщика Юрия Куклачева Дмитрий раскрыл зарплату питомцев театра за один съемочный день. Также он рассказал, как и куда тратятся эти деньги.
• Николаю Носкову в больнице стало хуже
  
  В настоящее время певец Николай Носков проходит лечение в больнице. На фоне пневмонии у него развилась тромбоэмболия, спровоцировав дыхательную недостаточность.
• Украинских поклонников возмутило исполнение Веркой Сердючкой песен на русском языке
  
  Часть украинских поклонников ушли с концерта певца Андрея Данилко, выступающего под псевдонимом Верка Сердючка. Об этом сообщает местное издание ТСН.ua.
• Ксении Собчак из-за фамилии поднимают цены на услуги
  
  Журналистка и телеведущая Ксения Собчак рассказала о проблемах, с которыми она сталкивается из-за своей фамилии. Подробностями она поделилась в своем Telegram-канале.
• Мэрил Стрип призналась, что не представляла себя актрисой после 40 лет
  
  Актриса Мэрил Стрип рассказала, что прощалась со своей карьерой в 39 лет. Ее цитирует издание People.