Ученые разгадали секрет "мертвой воды"

В далеком 1893 году знаменитый норвежский путешественник Фритьоф Нансен совершал плавание в арктических водах с командой на шхуне "Фрам", когда неожиданно моряки обратили внимание на весьма странное явление.

Какая-то неведомая сила будто удерживала "Фрам", записал позже в дневниках Нансен. При этом шхуна не всегда подчинялась рулю. Команда заставляла судно петлять, разворачиваться, пускалась на другие увертки лишь бы избавиться от "тормоза", но все попытки успеха не возымели.

Вот, тогда-то Нансен и окрестил возникший феномен "мертвой водой". Из-за ее воздействия "Фрам" утратил три четверти своего обычного хода.

Как сообщает Интернет-издание NewScientist, группа французских исследователей воспроизвела в условиях лаборатории схему действия подобного явления, суть которого заключается во взаимодействии двух или большего числа слоев воды с разными уровнями солености и, как результат, плотности. Такие явления могут происходить при таянии ледников, когда более легкая пресная вода покрывает слоем более плотную морскую соленую воду.

Волны, возникающие в скрытом слое, способны тормозить движение судна, что не видно глазу наблюдателя.

Нынешний эксперимент, проделанный французскими учеными и заснятый ими на видео, поможет научному сообществу не только лучше понять феномен "мертвой воды", но и поведение морских участков, подверженных подобному расслоению.

Исследователи из Лионского университета обнаружили скрытую волну на стыке слоев воды, которая буквально преследует и замедляет движение судна. Этот эксперимент они проделали в наполненной водой лабораторной 3-метровой ванне, через которую на шнуре тянули игрушечный кораблик.

Слои воды, разделенные по уровню солености, а, значит, и плотности, окрасили в различные цвета.

У них на глазах происходило то же самое, что описывали свидетели явления в реальных условиях в открытом море: хотя водная поверхность оставалась абсолютно спокойной, кораблик неожиданно замедлял движение по мере того, как вступал в контакт со скрытой волной.

В подобной ситуации под днищем судна возникает зона пониженного давления, (депрессия), которая препятствует его ходу, пояснил исследователь Матье Мерсье.

Происходит так, что собственно само судно создает эту волну - вода из нижних слоев затягивается кверху в зону его следования. Как следствие возникает колебание на границе между слоями, которое постепенно по ходу движения судна нарастает.

Волна увеличивается, равно как повышается ее скорость, до того момента, когда она сама и образующаяся перед ней впадина не догоняют судно, равняясь с ним и поглощая его энергию. Затем волна ломается о борт.

Прежние исследования в этой области изучали лишь два слоя воды, тогда как в действительности океанская вода делится на много слоев, имеющих слегка отличные друг от друга уровни солености.

Когда ученые ввели в эксперимент третий слой, скрытые волны появились на всех разделяющих их границах, замедляя движение судна в равной степени.

Дальнейшее изучение способов возникновения и распространения подобных "межслоевых волн", как полагают, могло бы помочь ученым понять происходящую в океанах динамику обмена - как, например, перемешиваются загрязняющие вещества и как они перколируют, достигая глубин океана.

Эффект "мертвой воды", по мнению ученых, одновременно может объяснить и то, почему весьма тренированные пловцы испытывают неожиданные затруднения при заплывах в океане.