Моряки любят рассказывать разные интересные случаи из истории мореплавания. Бывает, после вахты в теплый вечер собираются моряки на корме, и начинается «морская травля». Как-то к такой веселой компании подошел и я. Рассказчик продолжал: «...И вот гребет корабль всеми винтами, вода за кормой спокойная. А корабль — ни с места. Стоит, как вкопанный. Хотя глубина под килем — более ста метров». «Да ну, не может быть!» — восклицают слушатели. Не поверил этой сказке в то время и я. А, оказывается, зря. «Сказка» оказалась правдой.
Впервые такое непонятное явление случилось в Арктике. Знаменитый полярный исследователь Ф. Нансен на судне «Фрам» тогда исследовал самые северные широты нашей планеты. Удивлению команды «Фрама» не было конца, когда они увидели, что судно, у которого работает гребной винт, не взбурунивает за собой воду. Ф. Нансен
впервые описал это «чудо» и стал первооткрывателем «мертвой воды».
В районах, где в море стекает много пресной воды, эта вода, как более легкая, образует сплошной верхний слой. Он не успевает перемешаться с соленой морской водой, и между ними образуется четкая плотностная граница («слоеный пирог»). Если толщина слоя пресной воды такая же, как и осадка корабля, гребной винт оказывается как раз на этой границе раздела двух слоев, и, если вертится медленно, волны он возбуждает лишь на поверхности соленого слоя. Но эти волны остаются в толще, то есть внутри воды (являются «внутренними»), и не достигают поверхности пресного слоя. Поэтому вода сверху остается спокойной, а корабль вперед не продвигается. Такая вода и называется «мертвой».
Ученые заинтересовались «внутренними волнами» и стали обнаруживать их почти повсеместно там, где имеется два слоя с разной плотностью. Выяснилось, что внутренние волны бывают очень высокими — до 100 и даже до 200 метров! Многие склонны считать, что внутренние волны возникают под влиянием приливно-отливных течений, а также резких изменений атмосферного давления, водяных смерчей или энергичных движений судов.
Почему внутренние волны имеют высоту, в десять раз превышающую высоту океанской волны?
Чем выше гребень обычной волны, тем больше в ней воды. Вода же вещество тяжелое. И на границе вода — воздух сила тяжести позволяет образоваться волне высотой не более 18 — 20 метров. Разница же плотности и массы двух граничащих друг с другом слоев воды значительно меньше разницы воды и воздуха. Поэтому внутренняя волна практически невесома и высота ее более велика.
Внутренние волны способствуют значительному перемешиванию морской воды. Благодаря им за очень короткие промежутки времени соленость и температура воды на границе раздела двух слоев могут меняться в очень больших пределах. Это сильно влияет на организмы, обитающие близ этой границы. Но вообще работа внутренних волн, их природа и влияние на перемешивание вод изучены пока очень слабо.
Течения, противотечения, волны цунами, «стоячие волны» способствуют перемешиванию верхних и нижнихслоев вод, поступлению кислорода на самые большие глубины, и благодаря этому даже на самых больших глубинах возможна жизнь. Лишь ч Черном море на больших глубинах жизнь невозможна: там вода заражена сероводородом.