当一片水域具有不同盐度的二层或更多层的水层时，就会出现这种死水效应。死水效应是由于水层的界面波造成的，会使得进入该区域的航行物体减速。死水效应的发现对科学家研究受污染的海洋动力学以及日常生活中的意外溺水事件有所帮助。

发现过程

科学研究

形成原因

科学意义

发现过程

1893年的一天，“弗拉姆”号考察船正穿行在北冰洋巨大的白色冰山之中，由于没有风，四周一片寂静，只有当船只驶过时，平滑的海面才泛起道道涟漪。挪威探险家弗里德约夫·南森是这艘船的主人，他正准备向北极点接近，寻找传说中的“北极陆地”。突然，考察船似乎遇到了阻碍，速度明显慢了下来。船员们并没有偷懒，船也没有撞上冰山或海面浮冰，也没有遭遇到逆风，船就这样神秘地减速了。

接下来，南森还发现，他的船似乎被一种神秘的力量控制了，这种力量有时让船无法转向，有时会让船自动拐弯，在海面上划出一个大圆圈回到起点。在神秘力量的干扰下，考察船的航行速度比正常速度慢了1/4。许多船员对此感到非常恐惧，以为他们的航行惊动了北极地区神秘的水怪。好在这种力量似乎并不想让考察队永远地留在冰冷的海面，考察船还是能够克服神秘力量缓慢前行。过了一阵，当逃离那片古怪的水域后，船只的航行速度又正常了。

那种神秘的力量不止一次地干扰南森的考察船，有时在这片水域，有时在那片水域。南森既是一位科学家，还是一位经验丰富的北极探险家，他和别人一道探索北极，证明北极并不存在像南极那样的巨大陆地；他还在生物神经系统领域颇有研究。此外，当时世界主要国家组成了一个称作“国际联盟”的组织，类似今天的联合国，处理国际事物。南森因为在当时国际联盟中的优秀贡献，被授予了诺贝尔和平奖。就是这样一位学识渊博的科学家、社会活动家，也难以解释自己遇到的这个北极怪现象，于是他给这种现象起了一个名字，叫做“死水效应”。弗拉姆在这种现象的作用下，航行速度比正常速度放慢了四分之一。研究显示，当一个水域是由2或3层盐度或密度不同的水层构成时，就会出现死水现象。

科学研究

法国研究人员已经揭示了“死水效应”的这一神奇作用：当一片水域具有不同盐度的二层或更多层的水层时，就会出现这种“死水效应”。比如，来自冰川的淡水在高浓度的海水上面形成一层相对薄的水层。来自隐藏层的波浪会不露痕迹地减缓船只的航行速度。

法国里昂大学的物理学家瑟里·道克斯及其同事发现，无形的水层界面所隐藏的波浪会减缓船只的行驶速度。他们将一艘玩具船放在一个3米宽的水池中，通过光缆以恒力来拉动它前进。水池中的水分成二层不同盐度的水，并用染料给这二层水打上标识，因此说这二层水的密度也不尽相同。正如在真实海洋中经历过死水效应的人所描述的那样，此水池中的水表面虽然很平滑，但当玩具船碰到隐藏的波浪时，此船只突然减速了。研究小组成员麦西表示，它产生了向下的低压，阻止此船只移动。

科学家发现这是船只本身产生的波浪，来自下层的水被牵引到上面来，填充其波浪所形成的旋涡，因此在二层水的界面产生了振动，当船只前进时，此振动不断加大，从而阻碍了船只的行进。麦西表示此波浪不断加大和加速，最终赶上了此船只的速度，获取船只的能量直到波浪被船只的侧面挡住为止。虽然先前有关死水效应的研究考虑了二层水，但真正海洋会因稍微不同的盐度分成许多不同的层次。当研究人员将第三层水加入他们的实验时，隐藏波在先前的二层水中同时出现，同样减缓了船只的行进速度。

形成原因

法国科学家试图在水槽中制造出死水效应，并揭示死水效应的奥秘。他们在水槽中制造了盐度、密度不同的水层，不同水层染上不同的颜色，并把电动玩具船放入水槽做实验。水槽中的水面十分平静，但是科学家发现，水下却并不平静，在两个水层的交界面上，会出现微微的波浪。而当玩具船在水面行驶并摇晃时，深层的水体被搅动了，一部分水被吸引到了浅层，填充玩具船产生的漩涡。随着船只向前行驶，这种水体的振荡越来越剧烈，交界面处的波浪也越来越大，甚至大到影响了船只正常行驶的程度。而此时，水面其实还很平静，可是波浪却在船下面产生了一个低压区，船到了这个低压区前行就比较困难了。法国科学家终于成功地在水槽中制造了死水效应，并发现这是由于水层的界面波造成的。

当风吹过水面时，水体会泛起波浪，从广义的理解，波浪就是一种界面波，界面之上是空气，之下是水，而波沿着界面传播，并有一定的振幅，出现波峰和波谷。其实，在水体中也会出现多个水层，它们之间存在着界面。在北极水域，由于光照变化，露出水面的冰山的融化速度时快时慢，于是固态的水变成液态水并流入海水的量也就时多时少。海水的平均盐度是0.35％，密度比淡水要大。因此当大量的冰融化后，一时之间不会与海水混合，往往会在海水表面形成一个盐度很低的淡水层，和高盐度的海水之间形成了一个水面下的界面。科学家发现，有时水面下甚至不止出现一个界面，而是有数个界面。这些界面上同样会出现界面波。当水层界面波的振幅很大时，即使水面上似乎很宁静，但界面波也足以干扰船只的航行。

科学意义

水层界面波的发现对科学家真正理解海洋很有帮助。比如一些在平静的海水中游泳的人会突然出现难以划动的意外，这其实就是死水效应造成的。

研究表明不同水层产生和形成的这些界面波可以帮助科学家了解真正海洋动力学，比如，污染会达到什么样的程度，还有过滤会下沉到多深的海水中。