Мертвая вода
«Мертвая вода». Это не из старой доброй сказки про Ивана-царевича, про живую и мертвую воду. Так норвежские моряки назвали странное явление, при котором небольшие суда, попав в «мертвую воду», теряют скорость, перестают слушаться руля.
Вот как проявила себя «мертвая вода» у берегов полуострова Таймыр 29 августа 1893 года, когда с ней встретился знаменитый «Фрам» Ф. Нансена.
Мы направились к краю льда, — пишет этот отважный исследователь Арктики в своей книге «Среди льдов и во мраке ночи»,— чтобы пристать, но «Фрам» оказался на «мертвой воде» и почти не трогался с места, хотя машины работали изо всех сил... Потребовалось более четырех часов, чтобы пройти несколько морских миль, которые мы могли бы преодолеть на веслах в полчаса или менее».
Что же это такое — «мертвая вода»?
Долгое время не удавалось найти объяснения этому таинственному феномену. Оно пришло после того, как в многочисленных экспедициях накопилось достаточно сведений о «трех китах» океанографии — солености, плотности, температуре воды в разных районах и на разных глубинах Мирового океана. Помните, ведь именно они позволили открыть так называемый жидкий грунт, на котором, как на дне, может отлежаться подводная лодка.
А потом выяснилось…
Сначала Ж. Пикар, дрейфуя в мезоскафе «Бен Франклин», изучал недра Гольфстрима и отметил, что его исследовательская лодка весом 150 тонн то вдруг поднималась метров на 60, то проваливалась ко дну... Она качалась словно на громадных волнах, хотя на поверхности океана царило спокойствие.
Словно? Нет, буквально. Это показали новейшие измерения, которые позволили с точностью установить, что на границе между слоями воды с меньшей и большей плотностью возникают волны, то есть «жидкий грунт» постоянно волнуется. И выходит, может такое быть: на поверхности океана — глубочайший штиль, а внутри, на какой-то глубине, бушует страшный шторм.
Эти невидимые глазу волны внутри океана так и назвали — внутренние волны. Теперь, когда они стали известны, их можно получить даже в домашних условиях. Налейте в широкую стеклянную банку воды, плесните туда же немного керосина. У вас получится жидкость, состоящая из двух слоев: верхнего, легкого — керосина, и нижнего, тяжелого — воды. Попробуйте тонкой палочкой или проволочкой вывести из равновесия хорошо заметную границу раздела керосина и воды. Она начнет подниматься и опускаться, от острия палочки во все стороны побегут небольшие волны, которые и называются внутренними, так как возникают не на поверхности, а непосредственно внутри жидкости, состоящей из двух или более слоев различной плотности.
По длине, как и обычные, поверхностные волны, они разделяются на короткие и длинные. К первым относятся такие, длина которых намного меньше глубины, у вторых, наоборот, длина превышает глубину.
Причины внутреннего волнения в океанах и морях довольно многочисленны. Короткие волны, например, могут быть вызваны и движущимся судном, и поверхностными волнами, и морскими течениями, способными вывести из равновесия границу раздела между слоями с различной плотностью. Длинные волны — детища сил притяжения Луны и Солнца, изменения атмосферного давления и других более мощных и долговременных воздействий.
В северных фиордах Скандинавии, а также и в некоторых других местах при таянии льдов на поверхности моря образуется слой легкой пресной воды, ниже которого располагаются тяжелые соленые воды. В общем, получается почти как в нашей банке. Вот такие два слоя и дают «мертвую воду»; маленькие суда, попавшие в нее, словно «перегоняют» поверхностную легкую воду по подстилающей тяжелой, а сами — ни с места!
Длинные внутренние волны могут оказаться очень коварными. В Гибралтарском проливе, например, поверхность раздела между водами различной плотности сначала медленно в течение нескольких часов поднимается, а затем неожиданно падает почти на 100 метров. Если поведение такой волны изобразить на рисунке, то ее передний склон придется обозначить почти вертикальной линией, а задний — пологой.
Подобная волна, ничем не проявляя себя на поверхности моря, крайне опасна для подводных судов, проходящих через Гибралтарский пролив. Представьте себе, подводная лодка уравновесила себя на заданной глубине — в «тяжелой» воде — и вдруг неожиданно попала в «легкую». Она начинает стремительно проваливаться, опускаться ко дну! А это опасно: резко возросшее давление воды может разрушить корпус лодки, и всего через несколько минут грозный боевой корабль уподобится раздавленной консервной банке огромных размеров.
Американские специалисты именно так объясняют гибель атомной субмарины «Трешер» в 1963 году в Атлантическом океане. Свидетелей не осталось, и трудно сказать, будет ли когда-нибудь до конца разгадана трагедия этого подводного крейсера. Наблюдения же научно-исследовательских судов, проведенные в районе гибели, показали, что здесь нередко наблюдаются внутренние волны высотой более 100 метров.
Цитируется по изд.: Владимиров О., Николин Е. Познакомьтесь – океан. Изд. 2-е. М., 1976, с. 89-90.