法國研究人員揭示“死水效應” _英國

據英國《新科學家》雜志報道，在1893年，當挪威著名探險家弗里迪奧夫·南森駕駛由他親自設計的前進 (Fram)號開始利用浮冰漂浮橫跨西伯利亞北部的諾登斯科德(Nordenskiold)群島探險時，他和他的船只成了一種奇怪現象的受害者。南森寫道：“前進號似乎被某種神秘力量阻擋了，它對舵輪轉動沒有任何反應……我們在我們的航行路線上打圈圈，不時地向右轉，我們想盡辦法來消除這一問題，但毫無效果。”后來，南森稱此為“死水效應” 。據悉，此效應讓前進號的正常速度減緩了四分之一。
如今，法國研究人員已經揭示了“死水效應”的這一神奇作用：當一片水域具有不同鹽度的二層或更多層的水層時，就會出現這種“死水效應” 。比如，來自冰川的淡水在高濃度的海水上面形成一層相對薄的水層。來自隱藏層的波浪會不露痕跡地減緩船只的航行速度。為此，法國科學家在實驗室水池中制造了這種效應，揭示了此現象的一些新細節，并對此效應過程拍下了錄相。此研究工作將幫助科學家更好地了解死水效應和分層海水的行為。
法國里昂大學的物理學家瑟里·道克斯及其同事發現，無形的水層界面所隱藏的波浪會減緩船只的行駛速度。他們將一艘玩具船放在一個3米寬的水池中，通過光纜以恒力來拉動它前進。水池中的水分成二層不同鹽度的水，并用染料給這二層水打上標識，因此說這二層水的密度也不盡相同。正如在真實海洋中經歷過死水效應的人所描述的那樣，此水池中的水表面雖然很平滑，但當玩具船碰到隱藏的波浪時，此船只突然減速了。研究小組成員麥西表示，它產生了向下的低壓，阻止此船只移動。
科學家發現這是船只本身產生的波浪，來自下層的水被牽引到上面來，填充其波浪所形成的旋渦，因此在二層水的界面產生了振動，當船只前進時，此振動不斷加大，從而阻礙了船只的行進。麥西表示此波浪不斷加大和加速，最終趕上了此船只的速度，獲取船只的能量直到波浪被船只的側面擋住為止。
雖然先前有關死水效應的研究考慮了二層水，但真正海洋會因稍微不同的鹽度分成許多不同的層次。當研究人員將第三層水加入他們的實驗時，隱藏波在先前的二層水中同時出現，同樣減緩了船只的行進速度。
研究表明不同水層產生和形成的這些界面波可以幫助科學家了解真正海洋動力學，比如，污染會達到什么樣的程度，還有過濾會下沉到多深的海水中。同樣的效應也能解釋游泳者在海洋中曾怎樣體驗過意想不到的困難，這種效應或許是造成意外溺水死亡事件的一大原因。
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