Мертвая вода - Dead water

О романе Нгаио Марша см. Мертвая вода (роман).
О безжизненной воде см. Гипоксия (экологическая).

Мертвая вода - это морской термин, обозначающий явление, которое может происходить при сильной вертикальной стратификации плотности из-за солености или температуры, либо того и другого. Это обычное дело, когда слой свежий или же солоноватая вода лежит поверх более плотного соленая вода, без смешивания двух слоев.[1] Это явление часто, но не исключительно, наблюдается у фьорды куда ледник сток перетекает в соленую воду без особого перемешивания.[2] Явление является результатом производства энергии внутренние волны которые влияют на сосуд. Эффект также можно найти на границах плотности между подповерхностными слоями.[1]

В более известном поверхностном явлении судно, путешествующее в слое пресной воды с глубиной, примерно равной осадке судна, будет тратить энергию на создание и поддержание внутренние волны между слоями. Судно может плохо маневрировать или даже замедляться почти до полной остановки и «заедать». Увеличение скорости на несколько узлов может преодолеть эффект.[3] Эксперименты показали, что эффект может быть еще более выраженным, если подводные аппараты сталкиваются с такой стратификацией на глубине.[1]

Это явление, долгое время считавшееся матросской пряжей, впервые было описано науке Фритьоф Нансен, норвежский исследователь Арктики. Нансен написал со своего корабля следующее: Фрам в августе 1893 г. Архипелаг Норденшельд недалеко от Полуостров Таймыр:

  • «Попав в мертвую воду,« Фрам », казалось, сдерживался, словно какой-то загадочной силой, и он не всегда отвечал на штурвал. В безветренную погоду с легким грузом« Фрам »был способен развивать скорость от 6 до 7 узлов.[4] В мертвой воде ей не удалось развить 1,5 узла.[5] Мы делали петли на нашем курсе, иногда поворачивали прямо, пробовали всевозможные уловки, чтобы выбраться из него, но с очень маленькой целью ».[6]

Опыт Нансена побудил его обратиться к физику и метеорологу. Вильгельм Бьеркнес изучить его с научной точки зрения. У Бьеркнеса был ученик, Вагн Вальфрид Экман, расследовать. Экман, который позже описал эффект, теперь носящий его имя, как Спираль Экмана, доказал, что причиной мертвой воды является влияние внутренних волн.[6]

Современное исследование Université de Poitiers сущности CNRS 'Institut Pprime и Laboratoire de Mathématiques et Applications показали, что эффект возникает из-за внутренних волн, перемещающих сосуд вперед и назад. Встречаются два типа. Первое, как заметил Нансен, вызывает постоянный аномально медленный прогресс. Второй, тип Экмана, вызывает колебания скорости. Тип Экмана может быть временным и стать типом Нансена, когда судно выходит из определенного режима, вызывающего колебательную скорость. Интересная историческая возможность состоит в том, что эффект вызвал затруднения и потери кораблей Клеопатры на Битва при Акциуме в 31 г. до н.э., в котором легенда приписывает потерю «присоске», прикрепленной к корпусам.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Даниелетто, Марко (сентябрь 2018 г.). Бессмертная наука о мертвой воде: влияние сопротивления внутренней волны на подводные аппараты (PDF) (Тезис). Военно-морская аспирантура, Монтерей, Калифорния. Получено 22 сентября 2020.
  2. ^ Хэмблинг, Дэвид (31 августа 2018 г.). «Weatherwatch:« мертвая вода »заставляет корабли казаться мертвыми в воде». Хранитель. Получено 18 сентября 2020.
  3. ^ Американский практический навигатор. Вашингтон, округ Колумбия: Национальное агентство геопространственной разведки. 2019. стр. 598.
  4. ^ От 6 до 7 узлов (от 11,1 до 13,0 км / ч; от 6,9 до 8,1 миль / ч)
  5. ^ 1,5 узла (2,8 км / ч; 1,7 миль / ч)
  6. ^ а б Уокер, Дж. М. (июнь 1991 г.). «Самый дальний север, мертвая вода и спираль Экмана». Погода. 46 (6): 158–164. Получено 22 сентября 2020.
  7. ^ «Ученые нашли ключ к разгадке загадочного эффекта« мертвой воды », останавливающего корабль». Неделя. 15 июля 2020 г.. Получено 18 сентября 2020.

внешняя ссылка