Мертвая вода - Dead water

Для романа Нгаио Марша см « Мертвую воду» (роман) .
О безжизненной воде см. Гипоксия (окружающая среда) .

Мертвая вода - это морской термин, обозначающий явление, которое может происходить при сильной вертикальной стратификации плотности из-за солености или температуры, либо того и другого. Обычно слой пресной или солоноватой воды лежит поверх более плотной соленой воды без смешивания двух слоев. Это явление часто, но не исключительно, наблюдается во фьордах, где ледниковый сток перетекает в соленую воду без особого перемешивания. Это явление является результатом выработки энергии внутренними волнами , воздействующими на сосуд. Эффект также может быть обнаружен на границах плотности между подповерхностными слоями.

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

Это явление, долгое время считавшееся матросской пряжей, было впервые описано для науки Фритьофом Нансеном , норвежским исследователем Арктики. Нансен написал следующее со своего корабля « Фрам» в августе 1893 года на архипелаге Норденшельд у полуострова Таймыр :

  • «Когда Фрам застрял в мертвой воде, казалось, что его сдерживает какая-то таинственная сила, и он не всегда отвечал на штурвал. В безветренную погоду с легким грузом« Фрам »был способен развивать скорость от 6 до 7 узлов. по воде она не могла развить 1,5 узла. Мы делали петли на нашем курсе, иногда поворачивали прямо, пробовали всякие уловки, чтобы выбраться из нее, но с очень маленькой целью ».

Опыт Нансена побудил его попросить физика и метеоролога Вильгельма Бьеркнеса изучить его с научной точки зрения. Бьеркнес попросил своего ученика Вагна Вальфрида Экмана провести расследование. Экман, который позже описал эффект, который теперь носит его имя, как спираль Экмана , доказал, что эффект внутренних волн является причиной мертвой воды.

Современное исследование по Université де Пуатье субъектов CNRS»Институт Pprime и Laboratoire де Mathématiques и их приложения показали , что эффект из - за внутренних волн , движущихся сзади судна и вперед. 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 трудности и потери кораблей Клеопатры в битве при Акциуме в 31 г. до н.э., в которой легенда приписывает потерю «присоске», прикрепленной к корпусам.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ a b c Даниелетто, Марко (сентябрь 2018 г.). Бессмертная наука о мертвой воде: влияние сопротивления внутренней волны на подводные аппараты (PDF) (Диссертация). Военно-морская аспирантура, Монтерей, Калифорния . Проверено 22 сентября 2020 .
  2. ^ Hambling, Давид (31 августа 2018). «Weatherwatch:« мертвая вода »заставляет корабли казаться мертвыми в воде» . Хранитель . Проверено 18 сентября 2020 .
  3. ^ Американский практический навигатор . Вашингтон, округ Колумбия: Национальное агентство геопространственной разведки. 2019. стр. 598.
  4. ^ 6-7 узлов (11,1-13,0 км / ч; 6,9-8,1 миль / ч)
  5. ^ 1,5 узла (2,8 км / ч; 1,7 миль / ч)
  6. ^ a b Уокер, JM (июнь 1991 г.). «Самый дальний север, мертвая вода и спираль Экмана» . Погода . 46 (6): 158–164. DOI : 10.1002 / j.1477-8696.1991.tb05733.x . Проверено 22 сентября 2020 .
  7. ^ «Ученые нашли ключ к загадочному эффекту« мертвой воды », который останавливает корабль» . Неделя . 15 июля 2020 . Проверено 18 сентября 2020 .

внешние ссылки

Значок заглушки

Эта статья о гидродинамике незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .