荷兰“海洋吸尘器”项目，为什么会失败？ _小知识

为什么身负众望的清理步履，会以掉败了结呢？其实这一点也不料外。
荷兰青年柏扬·史拉特（Boyan Slat）16岁时在希腊的一次潜水，亲眼看见海里的塑料袋比鱼多的画面后，立下宏愿，筹算用海洋吸尘器把全宿世界海洋清清洁。而此番豪语吸引了上万万美元的捐钱，他18岁就当作立了本身的组织“海洋清理步履（TheOcean Cleanup ，后简称TOC）” 。固然短短几年，小鲜肉俄然酿成满脸胡渣的，即将步入中年的男人，他决定信念满满，传播鼓吹只要有60个如许的系统，就能在2025年削减海上一半的垃圾。
客岁9月，众所瞩目、奶名威尔森的系统001（System001）（也就是俗称的海洋吸尘器）声势赫赫从旧金山出发，没想到过了几个月，从“气候不睬想我们还在试”、“呈现塑胶！但它漂走了我们还在研究为什么”、“系统调整中”、“系统调整中但速度不睬想”、“嗯……威尔森要先回口岸补缀” ，到本年（2019年）1月初惨烈的“哎呀，它断了” ，最终宣告掉败。

文章插图

加拿年夜海洋物理学家克拉克·理查（Clark Richards）博士从流体力学的角度，就阐发了海洋吸尘器为何掉败的原因。
简单说，海洋是个很难工作的处所。说真的，有专门让工程师把设备丢到海里看有几多能生还的钻研会，他们如许形容：若是你能把设备拿回来，代表那是当作功的打算；若是它还能记载到任何数据，那就是锦上添花了。
TOC提出的是一个自由漂浮的系统001 ，团队传播鼓吹在洋流、风和波浪的感化下，系统001会比塑胶漂得更快，然后把塑胶垃圾集中到U字形的围栏中心，就可以等闲的汇集垃圾。
抱负环境是：风、波浪和洋流全都是标的目的统一个偏向进步。
系统001作为垃圾收集系统的前提是：经由过程风，海浪和洋流的配合感化， U形围栏会比漂浮的塑胶垃圾更快地擦过水面，因而可以或许收集、集中垃圾，最后断根。 TOC的设法是：固然围栏和塑胶垃圾城市跟着洋流而漂移，因为围栏像帆一样从水中凸出，所以它能借由风力，移动得比概况水层更快。
1、海浪比你想得复杂
波浪移动的时代，水粒子以小圈圈（凡是称为海浪轨迹）的体例移动，可看下面动画领会圆形轨迹的移动。简单来说，波浪进步时同时受到进步的动力与轨道力的感化。别的，海浪在传布时，它的偏向也会有一些漂移，为了纪念1847年用数学方式来描述这个漂移的斯托克斯师长教师（Gabriel Stokes），我们就把这称为“斯托克斯漂移（StokesDrift）” 。斯托克斯指出，漂移量长短线性的，取决于波幅与波长。举例来说，对波长10米、周期10秒（近似于典型的波浪）的0.5米振幅波，概况的漂移速度约为10厘米／秒。

文章插图

感觉头很痛痛的同窗别严重，以上只是要申明，任安在水里、被水粒子包覆的工具要移动，都需考虑到力、推进波、海浪动能的分歧构成（让我们怀想亲爱的牛顿与逝去的物理课……）。而比起庞大的、长达600米的漂浮围栏，一块小小的、漂浮的塑胶垃圾，会更轻易受到斯托克斯漂移的影响。而单单这点就足以打脸这套被动收集系统了。
2、你不知道风往什么偏向吹：风也很复杂
1905年，瑞典海洋学家艾克曼（Vagn Walfrid Ekman）发现，当风吹过海水概况，因空气和水之间摩擦力发生的水流，并不会跟着风往统一个偏向移动。原因是因为地球自转，地表物体的活动会受到与活动偏向切线的加快度，让原本直线的活动沿着弯曲的路径走，也就是科氏力（Coriolis force）。