外媒:被称为潜艇“隐形杀手”的内孤立波是什么?
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外媒:被称为潜艇“隐形杀手”的内孤立波是什么?

2021年12月05日 13:20:20
来源:参考消息

外媒:被称为潜艇“隐形杀手”的内孤立波是什么?

参考消息网12月5日报道 阿根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网11月27日发表题为《远洋之谜:能够导致潜艇沉没的内孤立波是什么?》的文章,作者为马蒂亚斯·勒维。全文摘编如下:

一些空难和海难仍是未解之谜。在某些案例中,用科学方法找不到机械或人为故障的痕迹,那么是什么导致飞机坠落或潜艇沉没呢?

今年4月21日,印度尼西亚潜艇“南伽拉”号失去联系,该潜艇失联前40分钟在巴厘海下潜进行军事演习,艇上有53名艇员。经过绝望的搜索,最终在水下833米的深度找到了一分为三的潜艇。没有也不可能有幸存者。

根据印尼海军官员的说法,悲剧发生的原因可能是一个巨大的“内孤立波”:这种现象由海洋内部的波的形成和移动构成,其波幅可高达150米,宽数公里,但水面可能看起来很平静,或仅显示出微弱的“起伏”。

与表面波一样,内孤立波为驼峰形状,它们会延长或破碎。其形成需要靠两层不同密度的液体。它们仿佛一只巨大的无形之手,对于那些不幸穿过其中的人或物体来说,它们的影响可能是很可怕的。

“如果一艘位于水下50米到200米之间的潜艇突然被这些波浪中的一股击中,它可能将在10分钟的时间里,以每分钟10米的速度被向下(或向上,这取决于其相对于波浪的位置)卷起。”澳大利亚物理学家卡勒姆·莎士比亚在“对话”网站上写道。

在俄罗斯数学家和海洋学家尤里·斯捷潘尼扬茨看来,上世纪60年代两艘美国核潜艇的沉没(1963年4月在波士顿以东350公里处沉没的“长尾鲨”号;以及1968年5月在大西洋中部沉没的“天蝎”号),可能也是内孤立波导致的。

斯捷潘尼扬茨认为,在水下航行中,内孤立波的危险没有得到认真考虑。到目前为止,很多国家的海军仍然在忽视这个问题。

他表示,乍看之下,海洋上层和下层之间的水密度变化很小,以至于可以忽略不计。然而,对于潜艇来说,水密度的这种微小变化会使(波浪)具有显著的附加力,其会作用在潜艇上并导致其下沉。

斯捷潘尼扬茨说,世界上有一些“热点地区”经常会出现波幅很大的内孤立波,例如巴厘海、南海、安达曼海、阿曼湾等许多地方。目前,内孤立波的驱动机制是很清楚的。包括潮汐、因围绕海底屏障的流动而产生的背风波、海洋中剪切流的水动力不稳定性、大气压力变化和水下的滑坡。因此,强烈的内孤立波不仅可以在沿海地区产生,也可以在公海产生。

在斯捷潘尼扬茨看来,目前有相当可靠的方法来探测内孤立波。然而,在大多数情况下,它们不能在移动中的潜艇的仪表板的操作规程中使用。潜艇通常不想暴露自己的位置,因此会尽量不发射声波等信号。

他认为,在这种情况下,从卫星或飞机处接收到的信息将发挥重要作用。