Будучи в отпуске, я наслаждался видом прибрежных волн на пляже. Глядя на них, я невольно задался вопросом: "Какая же сила заставляет морскую воду приливаться на берег? И откуда берутся волны?" Именно об этой теме мне и хотелось бы поговорить.
По сути, приливы и отливы — это особые периодические колебания уровня высоты воды в океанах и морях. Они являются результатом смены положений Луны вместе с Солнцем касательно нашей планеты.
Помимо изменений в высоте уровня воды, приливы и отливы вызывают особые течения. Они зовутся «приливными» и отлично помогают морским судам в прибрежной навигации.
Но самую главную роль в формировании приливов и отливов играет Луна. Ведь именно её гравитационное поле способно притягивать к себе земные воды. Вращаясь вокруг нашей планеты, Луна «тянет» за собой водную поверхность. Именно так и образуются приливные волны, высота которых способна достигать самых разных значений.
Примечательно, что лунное гравитационное поле воздействует не только на воду, но и на поверхность суши. Просто это влияние незаметно, ведь сила поля не так уж и велика.
По своей природе, все приливы или отливы — очень сложные процессы. И чтобы как следует разобраться в них, необходимо принимать во внимания самые различные факторы. К числу которых можно отнести:
Эти и другие множественные вариации в силе приливов и их направлении создают разницу между волнами в разных точках нашей планеты. Такие различия обычно называют «неравенствами величин прилива».
Ещё одну немаловажную роль играет ветер. Именно он нагоняет воду к берегу, поднимает высоту и силу прилива. Но ветер способен давать и обратный эффект. Так, если он дует со стороны суши, то его сила будет сгонять воду от берега и весьма заметно снижать уровень приливов.
Таким образом, приливы и отливы образуются благодаря множеству сил, которые действуют как на Земле, так и за её пределами.
travelask.ru
В предыдущей беседе мы обсудили как образуются волны. Теперь поговорим о том, почему происходят приливы и отливы.
Приливы и отливы представляют собой периодические колебания уровня морей и океанов. Во время прилива вода прибывает в течение 6 часов 12,5 минут. Именно за это время уровень моря у берега поднимается от самого низкого при отливе до самого высокого при приливе. Затем вода отступает и вновь начинается отлив, за временной период которого уровень воды опускается до первоначальной величины. Самый высокий уровень воды называется полной водой, а самый низкий – малой водой.
Отметим, что в устьях рек период между отливом и приливом может изменяться, так как там оказывают своё влияние пресные воды, но вот общее время прилива и отлива всё равно остаётся неизменным: 12 часов 25 минут. Это полусуточные волны.
Обсудим механизм приливов и отливов. Для этого нам понадобятся всего лишь школьные знания физики. Итак, начнём. Прежде всего, подчеркнём, что приливы и отливы происходят в результате совместного действия на Землю Луны и Солнца. На водную поверхность океанов и морей оказывают влияние две силы: притяжение Луны и центробежная сила, вызванная круговым движением системы Земля – Луна вокруг Солнца. Мы знаем, что согласно закона всемирного тяготения Ньютона два тела будут притягивать друг друга с силой, прямо пропорциональной массам тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. В дополнении, на тело, движущееся по орбите, оказывает воздействие и центробежная сила.
Итак, Земля и Луна притягивают друг друга, но они ещё движутся вокруг общего центра тяжести (Солнца). Таким образом, в результате сложения силы притяжения и центробежных сил, сила притяжения преобладает на той стороне поверхности Земли, которая будет повёрнута к Луне. При этом в это же самое время на противоположной стороне Земли будут больше центробежные силы. Отсюда понятно, что на подвижные водные массы океанов и морей оказывают влияние обе силы, в результате которых и на стороне Земли, обращённой к Луне, и на противоположной стороне возникают приливные волны. Их цикл был бы равен суточному обороту Земли вокруг своей оси (двадцати четырём часам), если бы не вмешивались особенности вращения Луны вокруг Земли. Обсудим далее и этот момент.
Известно, что Луна совершает полный оборот вокруг нашей планеты за 29,5 дней. В связи с этим, любая точка на Земле займёт то же положение относительно Луны, которое у неё было сутки назад, за 24 часа 50 минут.
Не нужно забывать, что Солнце в результате своего притяжения тоже вызывает появление приливной волны, но вследствие большого расстояния от светила до Земли, данная сила составляет лишь половину силы притяжения Луны.
А вот при полнолунии и новолунии Солнце и Луна располагаются в одной плоскости и сила их воздействия на Землю суммируется. В этот период приливы называются сизигийными, большая и малая воды в это время наибольшие.
Если линии, соединяющие центры Луны, Земли и Солнца, образуют прямой угол, вершина которого находится в центре Земли, то силы притяжения Луны и Солнца нейтрализуют друг друга. В это время приливы наиболее слабы, имеют минимальную амплитуду (разницу в уровнях большой и малой воды). Такие приливы называются квадратурные. Такая ситуация складывается, когда Луна находится в первой и третьей четверти.
Предлагаю посмотреть как выглядит отлив на Белом море. Август месяц...
Вконтакте
Одноклассники
Мой мир
LiveJournal
Google+
sebulfin.com
Приливами и отливами принято считать передвижение водных масс по поверхности нашей планеты, которые связаны с целым рядом факторов. В большинстве случаев многие объясняют это влияние небесных тел. И, вероятно, многие задавались вопросом, сколько планет в Солнечной системе, и как они влияют на возникновение отливов и приливов. Безусловно, влияют, но не все. Явления приливов и отливов связаны с влияние Луны, Солнца и суточного вращения Земли, при котором водные массы приобретают форму некоего эллипсоида, большая ось которого абсолютно не совпадает с осью вращения нашей планеты.
Чаще всего, это связано с Луной и Солнцем. Причем, лунное влияние на мировой океан, по мнению многих больше, чем солнечное. Это и понятно. Дело в том, что Луна находится намного ближе к Земле. Кроме того, приливные волны напрямую зависят и от связи водоемов с мировым океаном. При большей замкнутости водоема, такие явления проявляются меньше. Но, что интересно. К примеру, на реке Амазонке приливная волна может достигать 4 м при скорости движения воды 25 км/ч. При объяснении лунных приливов стоит учитывать интервал прохождения спутника Земли через точку зенита определенной местности. Хотя сила притяжения Луны почти в 200 раз меньше, а расстояние до Земли в 400 раз меньше, чем у Солнца, лунные приливные волны практически вдвое больше солнечных. Это связано даже не с силой гравитационного поля, а, как оказывается, с его неоднородностью. Получается, что, в основном Луна, как магнит, тянет за собой водные массы до прохождения зенита относительно местности.
Принципиального отличия в возникновении приливов и отливов нет. На процессы отливов влияют все те же факторы. Единственное, в чем состоит различие, это именно прохождение определенной точки. До нее возникает прилив, после нее отлив. Можно себе только представить, насколько грандиозными бывают такие явления. Скажем на реке Фучуньдзян в Китае приливная волна достигает 9 м и движется со скоростью порядка 40 км/ч. Представляете, что творится, когда вода почти с такой же скоростью уходит из реки? Зрелище, поистине, грандиозное.
Самые высокие приливы и отливы возникают в периоды полнолуния, новолуния, а также, в моменты, когда Луна и Солнце находятся на одной линии, и силы их притяжения накладываются друг на друга. Самые низкие приливы и отливы возникают в моменты положения Солнца и Луны под прямым градусом по отношению друг к другу. И наверняка, все знают, что эти явления происходят два раза в сутки. Хотя, если отсутствует один из выше перечисленных факторов, возникновение этих явлений сводится к минимуму или исключается вообще.
загрузка...
expirience.ru
Отчего бывают приливы и отливы?
Когда вы бываете на море и утром приходите на пляж, то, очевидно, замечаете, что он весь покрыт морскими водорослями и ракушками. Их выносит на берег вместе с приливом, а потом вода отступает обратно, оставляя на песке подводные богатства. Но почему вода то заливает берег, то снова уходит в море? Причем в большинстве мест приливы и отливы случаются каждые 6 часов. Чем же это вызвано?
Существует такое понятие, как всемирное тяготение. Все звезды и планеты взаимно притягиваются друг к другу. Земля тоже притягивается к другим планетам и к Солнцу. Но приливы и отливы в большой степени зависят от притяжения Земли и Луны. Лунное притяжение ощущается на Земле сильнее, чем солнечное, потому что Луна расположена ближе к Земле, но на суше его можно определить только с помощью очень чувствительных приборов, а вот на воде оно заметно по приливам и отливам. На той стороне Земли, против которой в данный момент находится Луна, вода как будто вспухает, и образуется гигантский вал. Он сопровождает Луну вокруг всего земного шара, и когда наталкивается на материк, то заливает его берега. Это и называется приливом. Но когда вода поднимается, притягивается к Луне в одном месте, то в другом ее уровень, конечно, понижается. Там в это время происходит отлив. Как правило, приливы и отливы бывают на побережье два раза в сутки, несмотря на то что Луна за сутки обходит Землю всего один раз. Но, кроме лунного притяжения, на Землю действует и солнечное. Так что приливная волна зависит и от того, и от другого, а также от того, что Земля постоянно вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Вот такое сложное взаимодействие и вызывает смену приливов и отливов, причем в определенное время суток.
Земля и Луна
Земля и Солнце
Но бывает, что приливы и отливы возникают как бы незапланированно. Это обуславливается тем, что на дне морей и океанов постоянно происходят различные катаклизмы и очень часты подводные землетрясения, в результате чего возникает ударная волна, а морское дно смещается по вертикали и горизонтали. Такие смещения и ударные волны тоже вызывают приливы и отливы.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
info.wikireading.ru
Самый ближерасположеный сгусток материи к Земле — это Луна, они взаимодействуют и притягиваются друг к другу. Притяжение Луны настолько сильно, что поднимает или опускает океанские воды на Земле. 2 раза в сутки приливная волна океана наступает на берег, а потом медленно отступает.
Кроме Луны есть и другие тела Солнечной системы которые воздействуют на воду и сушу Земли, но практическое влияние оказывают только Луна и Солнце (хотя оно находиться очень далеко, но в силу своей массивности притяжение Солнца велико).
Солнце оказывает сильное гравитационное влияние, но Луна за счет своего близкого расположение воздействует на воду Земли гораздо больше.
Сильное притяжение Луны выгибает воды Мирового океана ей на встречу что и образует приливы и отливы. Луна вращается вокруг Земли и именно поэтому приливная волна путешествует вслед за ней. Когда луна подходить к какому-то берегу на воду действует сила притяжения и она подходит к нему, а когда Луна отступает соответственно вода уходит.
На той сторонне Земли к которой обращена Земля и на противоположной сторонне возникают «выпуклости» воды, из-за чего там появляется излишек воды, что и есть прилив. Соответственно на тех участках Земли которые находятся под прямым углом к точкам прилива возникает отлива.
Интересные факты: — Если ночью, во время прилива, вы решите провести романтический вечер на берегу океана, то сможете наблюдать эффект миров проносящихся мимо Земли в вечно мраке космоса. — Сейчас используется энергия приливов и отливов для выработки электроэнергии. Эта электроэнергия по себестоимости намного дороже энергии гидроэлектростанций. — В устьях рек, проливах и берегах океана уровень воды во время прилива может, поднимается на двадцать метров. — На многих реках наблюдается такое явление как бор, маскаре или поророка — это высокая грохочущая волна, которая поднимается вверх по реке со скоростью 10 метров в секунду.
В противоположность Луне Солнце так далеко от нас, что сила его притяжения одинакова в обоих полушариях. Поэтому оно не оказывает на океаны такого разительного действия, как Луна. Однако когда Солнце, Луна и Земля находятся на одной линии, то есть в новолуние, приливы особенно высоки, а отливы особенно глубоки (такие приливы и отливы почему-то называются весенними, хотя происходят круглый год). Вот как начинается обычный прилив. Вода, как и всякая жидкость, очень текуча (если опустить руку в воду, можно убедиться, что ее движения не вызывают почти никакого сопротивления). Гравитация Луны слишком мала, чтобы про¬сто поднять воду в воздух. Вместо этого происходит вот что. Луна движется вокруг Земли и тянет за собой массу воды силой своего притяжения. Сила гравитации не очень велика, но чтобы заставить воду течь по поверхности, большой силы и не требуется. Вот именно таким образом вода, с помощью луны, путешествует по поверхности земли то приступая то отступая от берега.
shkolazhizni.ru
На большей части побережий дважды в сутки с хорошо предсказуемой периодичностью происходит подъем и последующее опускание уровня моря. В течение чуть более шести часов море наступает, а потом такое же время отступает.
Приливы и отливы вызываются притяжением Луны и, в меньшей степени, более удаленного от нас Солнца. В результате их воздействия в океане возникает приливный горб, причем из-за существования центробежной силы, обусловленной вращением Земли, соответствующий выступ появляется и на противоположной стороне земного шара. Когда приливный горб перемещается в сторону берега, уровень воды поднимается, а потом море снова отступает.
В любой точке Земли амплитуда прилива меняется в течение месяца. Самый высокий и самый низкий уровни воды наблюдаются во время так называемых сизигийных приливов, которые случаются дважды в месяц во время новолуния и полнолуния. В это время Солнце и Луна находятся на одной прямой с Землей и солнечные приливы суммируются с лунными. Самые слабые, или квадратурные, приливы происходят в период первой и третьей четверти Луны, когда Солнце, Земля и Луна расположены так, что образуют прямой угол и солнечное и лунное гравитационное притяжения противодействует друг другу.
Амплитуда прилива зависит от рельефа дна, характера береговой линии и других факторов.
В некоторых местах она составляет всего около полуметра, в других - значительно больше. К примеру, у берегов Англии или Аляски вполне обычны приливы величиной 10-12 м. Во Франции в эстуарии реки Ране энергию столь же высоких приливов даже стали использовать для получения электричества, построив приливную электростанцию. Однако самые высокие приливы наблюдаются в канадском заливе Фанди.
Какие бывают приливы?
Как вы думаете, можно назвать вас неподвижным, если вы целые сутки просидите на одном и том же месте, не шелохнувшись? Умудренные опытом относительности, вы начнете приводить примеры ваших разнообразных движений — в Солнечной системе, во Вселенной...
Ну, а если относительно Земли? Почесав в затылке, вы согласитесь: да, нахожусь в покое. Но, как всегда, новый вопрос заставляет вас сомневаться, казалось бы, в очевидном. И правда, «покой нам только снится»...
Действительно, есть еще одно, ну совершенно незаметное для нас движение, которое мы совершаем вместе с поверхностью Земли, но теперь — относительно ее центра. Вызвано оно... притяжением Луны. Тем, кто усомнился в этом, советуем побывать на берегу океана. Уж тогда-то морскиеприливы и отливы наглядно продемонстрируют вам это явление. Просто текучая вода легче откликается но «зов» лунного тяготения. А твердая оболочка земной суши реагирует на притяжение Луны слабее. Но чувствительными приборами были зарегистрированы плавные колебания земной тверди вверх-вниз в несколько десятков сантиметров. Почему колебания? Да потому, что Луна, обращаясь вокруг Земли, меняет свое положение, то появляясь над головой, то уходя за горизонт.
Этот эффект — одно из проявлений всемирного тяготения. Закон, которому оно подчиняется, был открыт знаменитым англичанином Исааком Ньютоном. Согласно легенде, подтолкнуло Ньютона к открытию яблоко, упавшее в саду ему на голову. Задумавшись над связью между притяжением яблока к Земле и движением планет, Ньютон и пришел к выводу о всепроникающей способности тяготения. И хотя современная физика рассматривает тяготение как самую слабую природную силу, в масштабах космических тел оно способно вызвать такие эффектные явления, как приливы.
www.vseznaniya.ru
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ
Реферат по «Науки о Земле»
Тема: «Приливы и отливы»
Выполнил:
Студент группы Н-30
Цветков Е.Н.
Проверила:
Петрова И.Ф.
Москва, 2003
Содержание:
| 3 |
| 3 |
| 6 |
| 6 |
| 9 |
| 9 |
| 12 |
| 12 |
| 13 |
| 13 |
| 15 | |
Определение.
Приливы и отливы,периодические колебания уровня воды (подъемы и спады) в акваториях на Земле, которые обусловлены гравитационным притяжением Луны и Солнца, действующим на вращающуюся Землю. Все крупные акватории, включая океаны, моря и озера, в той или иной степени подвержены приливам и отливам, хотя на озерах они невелики. [1]
Самый высокий уровень воды, наблюдаемый за сутки или половину суток во время прилива, называется полной водой, самый низкий уровень во время отлива – малой водой, а момент достижения этих предельных отметок уровня – стоянием (или стадией) соответственно прилива или отлива. Средний уровень моря – условная величина, выше которой расположены отметки уровня во время приливов, а ниже – во время отливов. Это результат осреднения больших рядов срочных наблюдений. Средняя высота прилива (или отлива) – осредненная величина, рассчитанная по большой серии данных об уровнях полных или малых вод. Оба этих средних уровня привязаны к местному футштоку.
Вертикальные колебания уровня воды во время приливов и отливов сопряжены с горизонтальными перемещениями водных масс по отношению к берегу. Эти процессы осложняются ветровым нагоном, речным стоком и другими факторами. Горизонтальные перемещения водных масс в береговой зоне называют приливными (или приливо-отливными) течениями, тогда как вертикальные колебания уровня воды – приливами и отливами. Все явления, связанные с приливами и отливами, характеризуются периодичностью. Приливные течения периодически меняют направление на противоположное, тогда как океанические течения, движущиеся непрерывно и однонаправленно, обусловлены общей циркуляцией атмосферы и охватывают большие пространства открытого океана.
В переходные интервалы от прилива к отливу и наоборот трудно установить тренд приливного течения. В это время (не всегда совпадающее со стоянием прилива или отлива) вода, как говорят, «застаивается».
Приливы и отливы циклически чередуются в соответствии с изменяющейся астрономической, гидрологической и метеорологической обстановкой. Последовательность фаз приливов и отливов определяется двумя максимумами и двумя минимумами в суточном ходе. [3]
Сущность явления.
Хотя Солнце играет существенную роль в приливо-отливных процессах, решающим фактором их развития служит сила гравитационного притяжения Луны. Степень воздействия приливообразующих сил на каждую частицу воды, независимо от ее местоположения на земной поверхности, определяется законом всемирного тяготения Ньютона. Этот закон гласит, что две материальные частицы притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс обеих частиц и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. При этом подразумевается, что чем более масса тел, тем больше возникающая между ними сила взаимного притяжения (при одинаковой плотности меньшее тело создаст меньшее притяжение, чем большее). Закон также означает, что чем больше расстояние между двумя телами, тем меньше между ними притяжение. Поскольку эта сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между двумя телами, в определении величины приливообразующей силы фактор расстояния играет значительно большую роль, чем массы тел.
Гравитационное притяжение Земли, действующее на Луну и удерживающее ее на околоземной орбите, противоположно силе притяжения Земли Луной, которая стремится сместить Землю по направлению к Луне и «приподнимает» все объекты, находящиеся на Земле, в направлении Луны. Точка земной поверхности, расположенная непосредственно под Луной, удалена всего на 6400 км от центра Земли и в среднем на 386 063 км от центра Луны. Кроме того, масса Земли в 81,3 раза больше массы Луны. Таким образом, в этой точке земной поверхности притяжение Земли, действующее на любой объект, приблизительно в 300 тыс. раз больше притяжения Луны. Распространено представление, что вода на Земле, находящаяся прямо под Луной, поднимается в направлении Луны, что приводит к оттоку воды из других мест земной поверхности, однако, поскольку притяжение Луны столь мало в сравнении с притяжением Земли, его было бы недостаточно, чтобы поднять столь огромный вес.
Тем не менее океаны, моря и большие озера на Земле, будучи крупными жидкими телами, свободны перемещаться под действием силы бокового смещения, и любая слабая тенденция к сдвигу по горизонтали приводит их в движение. Все воды, не находящиеся непосредственно под Луной, подчиняются действию составляющей силы притяжения Луны, направленной тангенциально (касательно) к земной поверхности, как и ее составляющей, направленной вовне, и подвергаются горизонтальному смещению относительно твердой земной коры. В результате возникает течение воды из прилегающих районов земной поверхности по направлению к месту, находящемуся под Луной. Результирующее скопление воды в точке под Луной образует там прилив. Собственно приливная волна в открытом океане имеет высоту лишь 30–60 см, но она значительно увеличивается при подходе к берегам материков или островов.
За счет перемещения воды из соседних районов в сторону точки под Луной происходят соответствующие отливы воды в двух других точках, удаленных от нее на расстояние, равное четверти окружности Земли. Интересно отметить, что понижение уровня океана в этих двух точках сопровождается повышением уровня моря не только на стороне Земли, обращенной к Луне, но и на противоположной стороне. Этот факт тоже объясняется законом Ньютона. Два или несколько объектов, расположенные на разных расстояниях от одного и того же источника тяготения и подвергающиеся, следовательно, ускорению силы тяжести разной величины, перемещаются относительно друг друга, поскольку ближайший к центру тяготения объект сильнее всего притягивается к нему. Вода в подлунной точке испытывает более сильное притяжение к Луне, чем Земля под ней, но Земля, в свою очередь, сильнее притягивается к Луне, чем вода, на противоположной стороне планеты. Таким образом, возникает приливная волна, которая на обращенной к Луне стороне Земли называется прямой, а на противоположной – обратной. Первая из них всего на 5% выше второй.
Благодаря вращению Луны по орбите вокруг Земли между двумя последовательными приливами или двумя отливами в данном месте проходит примерно 12 ч 25 мин. Интервал между кульминациями последовательных прилива и отлива ок. 6 ч 12 мин. Период продолжительностью 24 ч 50 мин между двумя последовательными приливами называется приливными (или лунными) сутками. [2]
Неравенства величин прилива. Приливо-отливные процессы очень сложны, поэтому, чтобы разобраться в них, необходимо принимать во внимание многие факторы. В любом случае главные особенности будут определяться: 1) стадией развития прилива относительно прохождения Луны; 2) амплитудой прилива и 3) типом приливных колебаний, или формой кривой хода уровня воды. Многочисленные вариации в направлении и величине приливообразующих сил порождают разницу в величинах утренних и вечерних приливов в данном порту, а также между одними и теми же приливами в разных портах. Эти различия называются неравенствами величин прилива.
Полусуточный эффект. Обычно в течение суток благодаря основной приливообразующей силе – вращению Земли вокруг своей оси – образуются два полных приливных цикла. Если смотреть со стороны Северного полюса эклиптики, то очевидно, что Луна вращается вокруг Земли в том же направлении, в каком Земля вращается вокруг своей оси, – против часовой стрелки. При каждом следующем обороте данная точка земной поверхности вновь занимает позицию непосредственно под Луной несколько позже, чем при предыдущем обороте. По этой причине и приливы и отливы каждый день запаздывают приблизительно на 50 мин. Эта величина называется лунным запаздыванием.
Полумесячное неравенство. Этому основному типу вариаций присуща периодичность примерно в 143/4 суток, что связано с вращением Луны вокруг Земли и прохождением ею последовательных фаз, в частности сизигий (новолуний и полнолуний), т.е. моментов, когда Солнце, Земля и Луна располагаются на одной прямой. До сих пор мы касались только приливообразующего воздействия Луны. Гравитационное поле Солнца также действует на приливы, однако, хотя масса Солнца намного больше массы Луны, расстояние от Земли до Солнца настолько превосходит расстояние до Луны, что приливообразующая сила Солнца составляет менее половины приливообразующей силы Луны. Однако, когда Солнце и Луна находятся на одной прямой как по одну сторону от Земли, так и по разные (в новолуние или полнолуние), силы их притяжения складываются, действуя вдоль одной оси, и происходит наложение солнечного прилива на лунный. Подобным же образом притяжение Солнца усиливает отлив, вызванный воздействием Луны. В результате приливы становятся выше, а отливы ниже, чем если бы они были вызваны только притяжением Луны. Такие приливы называются сизигийными.
Когда векторы силы притяжения Солнца и Луны взаимно перпендикулярны (во время квадратур, т.е. когда Луна находится в первой или последней четверти), их приливообразующие силы противодействуют, поскольку прилив, вызванный притяжением Солнца, накладывается на отлив, вызванный Луной. В таких условиях приливы не столь высоки, а отливы – не столь низки, как если бы они были обусловлены только силой притяжения Луны. Такие промежуточные приливы и отливы называются квадратурными. Диапазон отметок полных и малых вод в этом случае сокращается приблизительно в три раза по сравнению с сизигийным приливом. В Атлантическом океане как сизигийные, так и квадратурные приливы обычно запаздывают на сутки по сравнению с соответствующей фазой Луны. В Тихом океане такое запаздывание составляет лишь 5 ч. В портах Нью-Йорк и Сан-Франциско и в Мексиканском заливе сизигийные приливы на 40% выше квадратурных.
Лунное параллактическое неравенство. Период колебаний высот приливов, возникающий за счет лунного параллакса, составляет 271/2 суток. Причина этого неравенства состоит в изменении расстояния Луны от Земли в процессе вращения последней. Из-за эллиптической формы лунной орбиты приливообразующая сила Луны в перигее на 40% выше, чем в апогее. Этот расчет справедлив для порта Нью-Йорк, где эффект пребывания Луны в апогее или перигее обычно запаздывает примерно на 11/2 суток относительно соответствующей фазы Луны. Для порта Сан-Франциско разница в высотах приливов, обусловленная нахождением Луны в перигее или апогее, составляет только 32%, и они следуют за соответствующими фазами Луны с запаздыванием на двое суток.
Суточное неравенство. Период этого неравенства составляет 24 ч 50 мин. Причины его возникновения – вращение Земли вокруг своей оси и изменение склонения Луны. Когда Луна находится вблизи небесного экватора, два прилива в данные сутки (а также два отлива) слабо различаются, и высоты утренних и вечерних полных и малых вод весьма близки. Однако с увеличением северного или южного склонения Луны утренние и вечерние приливы одного и того же типа различаются по высоте, и, когда Луна достигает наибольшего северного или южного склонения, эта разница максимальна. Известны также тропические приливы, называемые так из-за того, что Луна находится почти над Северным или Южным тропиками.
Суточное неравенство существенно не влияет на высоты двух последовательных отливов в Атлантическом океане, и даже его воздействие на высоты приливов мало по сравнению с общей амплитудой колебаний. Однако в Тихом океане суточная неравномерность проявляется в уровнях отливов втрое сильнее, чем в уровнях приливов.
Полугодовое неравенство. Его причиной является обращение Земли вокруг Солнца и соответствующее изменение склонения Солнца. Дважды в год в течение нескольких суток во время равноденствий Солнце находится близ небесного экватора, т.е. его склонение близко к 0. Луна также располагается вблизи небесного экватора приблизительно в течение суток каждые полмесяца. Таким образом, во время равноденствий существуют периоды, когда склонения и Солнца и Луны приблизительно равны 0. Суммарный приливообразующий эффект притяжения этих двух тел в такие моменты наиболее заметно проявляется в районах, расположенных вблизи земного экватора. Если в то же самое время Луна находится в фазе новолуния или полнолуния, возникают т.н. равноденственные сизигийные приливы.
Солнечное параллактическое неравенство. Период проявления этого неравенства составляет один год. Его причиной служит изменение расстояния от Земли до Солнца в процессе орбитального движения Земли. Один раз за каждый оборот вокруг Земли Луна находится на кратчайшем от нее расстоянии в перигее. Один раз в год, примерно 2 января, Земля, двигаясь по своей орбите, также достигает точки наибольшего приближения к Солнцу (перигелия). Когда эти два момента наибольшего сближения совпадают, вызывая наибольшую суммарную приливообразующую силу, можно ожидать более высоких уровней приливов и более низких уровней отливов. Подобно этому, если прохождение афелия совпадает с апогеем, возникают менее высокие приливы и менее глубокие отливы. [2]
Изменение во времени.
Явление как приливы и отливы во времени не изменились, так как движение и Луны, и Солнца, остаются прежними, как и тысячу лет назад – а именно движение этих двух небесных тел оказывают влияние на приливы и отливы на Земле.
Распространение и масштабы проявления.
Величина и характер приливов в различных частях побережья Мирового океана зависят от конфигурации берегов, угла наклона морского дна и от ряда других причин. Наиболее типично они проявляются на открытом побережье океана. Проникновение приливных волн во внутренние моря затруднено, и потому амплитуда приливов в них невелика.
Узкие мелководные Датские проливы надёжно заслоняют от приливов Балтийское море. Теоретические расчёты показывают, что амплитуда колебания высоты уровня воды в Балтике равна приблизительно 10 сантиметрам, но увидеть эти приливы практически невозможно, так как они полностью стираются колебаниями уровня воды под влиянием ветра или изменениями атмосферного давления. Ещё более надёжно защищены от приливной волны наши южные моря – Чёрное и Азовское, сообщающиеся с водами Мирового океана через ряд узких проливов, и внутренние Эгейское и Средиземное моря. Если разница в уровне воды во время прилива и отлива на атлантическом берегу Испании вблизи Гибралтара достигала 3 метров, то в Средиземном море у самого пролива она равна лишь 1,3 метра. В остальных частях моря приливы ещё менее значительны и обычно не превышают 0,5 метра. В Эгейском море и проливах Босфор и Дарданеллы приливная волна ещё сильнее затухает. Поэтому в Чёрном море колебания уровня воды под влиянием приливов менее 10 сантиметров. В Азовском море, соединённом с Чёрным лишь узким Керченским проливом, амплитуда приливов близка к нулю.
По этой же причине очень невелики приливы и в Японском море – здесь они едва достигают 0,5 метра.
Если во внутренних морях величина приливов по сравнению с открытым побережьем океана уменьшена, то в заливах и бухтах, имеющее с океаном широкое сообщение, она возрастает. В такие заливы приливная волна входит свободно. Водные массы устремляются вперёд, но, стеснённые суживающимися берегами и не находя выхода, поднимаются вверх и заливают сушу на значительную высоту.
У входа в Белое море, в так называемой Воронке, приливы почти такие же, как и на побережье Баренцева моря, то есть, равны 4 –5 метрам. На мысе Канин Нос они даже не превышают 3 метров. Однако, входя в постепенно суживающуюся Воронку Белого моря, приливная волна становится всё выше и в Мезенском заливе достигает уже десятиметровой высоты.
Ещё более значителен подъём уровня воды в самой северной части Охотского моря. Так, у входа в залив Шелихова уровень моря в прилив поднимается до 4 –5 метров, в кутовой же (наиболее удалённой от моря) части залива возрастает до 9,5 метра, а в Пенжинской губе достигает почти 13 метров!
Очень велики приливы в Ла-Манше. На английском его побережье в маленьком заливе Лайм вода в сизигий поднимается до 14,4 метра, а на французском, у городка Гранвиль, даже на 15 метров.
Предельных величин приливы достигают на некоторых участках атлантического побережья Канады. В проливе Фробишера (он находится у входа в Гудзонов пролив) – 15,6 метра, а в заливе Фанди (вблизи границы США) – целых 18 метров.
Иногда влияние морских приливов видно и на реках. В устьевую область приливная волна приходит из открытых районов океана или моря. По мере приближения к берегу уровень повышается, а профиль приливной волны под влиянием уменьшения глубины и особенностей конфигурации берега деформируется. На взморье её передний склон становится круче заднего. От устьевого взморья приливная волна проникает в русловую систему реки. Более солёная вода по дну речного русла, подобно клину, стремительно движется против течения. Столкновение двух встречных потоков, морского и речного, вызывает образование крутого вала, получившего название бора. В реке Цаньтанцзян, впадающей в Восточно-Китайское море к югу от Шанхая, бор достигает высоты 7 - 8 метров, а крутизна волны равняется 70 градусам. Эта страшная водяная стена со скоростью 15 – 16 километров в час проносится вверх по реке, размывая берега и грозя потопить любое судно, вовремя не укрывшееся в спокойном затоне. Мощным бором славится и величайшая река Южной Америки – Амазонка. Там волна высотой 5 – 6 метров распространяется вверх по реке на три тысячи километров от океана. На Меконге волны прилива распространяются до 500 км, на Миссисипи - до 400 км, на Северной Двине – до 140 км . Прилив несёт с собой осолонённые воды в реку. При этом на устьевом участке реки происходит либо полное, либо частичное смешение речных и солёных морских вод, либо имеет место стратифицированное состояние, когда наблюдается резкое различие солёности поверхностных и подстилающих их вод. Солёные воды проникают в устье реки тем дальше, чем больше глубина русла и плотность (солёность) морской воды и меньше расход речных вод. [4]
| СВЕДЕНИЯ О ПРИЛИВАХ В НЕКОТОРЫХ ПОРТАХ МИРА | ||||
| Порт | Интервал между приливами | Средняя высота прилива, м | Высота сизигийного прилива, м | |
|
| ч | мин |
|
|
| м. Моррис-Джесеп, Гренландия, Дания | 10 | 49 | 0,12 | 0,18 |
| Рейкьявик, Исландия | 4 | 50 | 2,77 | 3,66 |
| р. Коксоак, Гудзонов пролив,Канада | 8 | 56 | 7,65 | 10,19 |
| Сент-Джонс, Ньюфаундленд,Канада | 7 | 12 | 0,76 | 1,04 |
| Барнтко, залив Фанди, Канада | 0 | 09 | 12,02 | 13,51 |
| Портленд, шт. Мэн, США | 11 | 10 | 2,71 | 3,11 |
| Бостон, шт. Массачусетс, США | 11 | 16 | 2,90 | 3,35 |
| Нью-Йорк, шт. Нью-Йорк, США | 8 | 15 | 1,34 | 1,62 |
| Балтимор, шт. Мэриленд,США | 6 | 29 | 0,33 | 0,40 |
| Майами-Бич, шт. Флорида, США | 7 | 37 | 0,76 | 0,91 |
| Галвестон, шт. Техас, США | 5 | 07 | 0,30 | 0,43* |
| о. Марака, Бразилия | 6 | 00 | 6,98 | 9,15 |
| Рио-де-Жанейро, Бразилия | 2 | 23 | 0,76 | 1,07 |
| Каллао, Перу | 5 | 36 | 0,55 | 0,73 |
| Бальбоа, Панама | 3 | 05 | 3,84 | 5,00 |
| Сан-Франциско, шт. Калифорния, США | 11 | 40 | 1,19 | 1,74* |
| Сиэтл, шт.Вашингтон, США | 4 | 29 | 2,32 | 3,45* |
| Нанаймо, пров.Британская Колумбия, Канада | 5 | 00 | ... | 3,42* |
| Ситка, шт.Аляска, США | 0 | 07 | 2,35 | 3,02* |
| Санрайз, залив Кука, шт. Аляска, США | 6 | 15 | 9,24 | 10,16 |
| Гонолулу, шт. Гавайи, США | 3 | 41 | 0,37 | 0,58* |
| Папеэте, о. Таити, Французская Полинезия | ... | ... | 0,24 | 0,33 |
| Дарвин, Австралия | 5 | 00 | 4,39 | 6,19 |
| Мельбурн, Австралия | 2 | 10 | 0,52 | 0,58 |
| Рангун, Мьянма | 4 | 26 | 3,90 | 4,97 |
| Занзибар, Танзания | 3 | 28 | 2,47 | 3,63 |
| Кейптаун, ЮАР | 2 | 55 | 0,98 | 1,31 |
| Гибралтар, влад. Великобритании | 1 | 27 | 0,70 | 0,94 |
| Гранвиль,Франция | 5 | 45 | 8,69 | 12,26 |
| Лит, Великобритания | 2 | 08 | 3,72 | 4,91 |
| Лондон, Великобритания | 1 | 18 | 5,67 | 6,56 |
| Дувр, Великобритания | 11 | 06 | 4,42 | 5,67 |
| Эйвонмут, Великобритания | 6 | 39 | 9,48 | 12,32 |
| Рамси, о. Мэн, Великобритания | 10 | 55 | 5,25 | 7,17 |
| Осло, Норвегия | 5 | 26 | 0,30 | 0,33 |
| Гамбург, Германия | 4 | 40 | 2,23 | 2,38 |
| * Суточная амплитуда прилива. | ||||
[3]
Мифы и легенды.
Долгое время причины, вызывающие приливы, оставались непонятными. В древности их объясняли дыханием живущего в море божества Океана, или следствием дыхания планеты. Высказывались и другие фантастические предположения о природе приливов. (также см. п. История исследования)
studfiles.net
|
|
|
|
|
|
