Механизмът на явлението приливи и отливи на земята. Приливи и отливи във въздуха и твърдите обвивки на Земята. Измамни вълни: хипотези и последствия от явлението

Съдържанието на статията

Приливи и отливи,периодични колебания на водните нива (повдигания и спадове) във водните площи на Земята, които са причинени от гравитационното привличане на Луната и Слънцето, действащи върху въртящата се Земя. Всички големи водни площи, включително океани, морета и езера, са подложени на приливи и отливи в една или друга степен, въпреки че те са малки в езерата.

Реверсивен водопад

(обръщане на посоката) е друг феномен, свързан с приливите и отливите в реките. Типичен пример е водопадът на река Сейнт Джон (Ню Брънзуик, Канада). Тук, през тясно дефиле, водата по време на прилив прониква в басейн, разположен над ниското ниво на водата, но малко под нивото на високата вода в същото дефиле. Така възниква преграда, преминавайки през която водата образува водопад. По време на отлив водата тече надолу по течението през стеснен проход и, преодолявайки подводен перваз, образува обикновен водопад. По време на прилив, стръмна вълна, която прониква в дефилето, пада като водопад в надлежащия басейн. Обратният поток продължава, докато нивата на водата от двете страни на прага се изравнят и приливът започне да намалява. Тогава водопадът, обърнат надолу по течението, се възстановява отново. Средната разлика в нивото на водата в дефилето е ок. 2,7 м, но при най-високите приливи височината на директния водопад може да надхвърли 4,8 м, а на обратния - 3,7 м.

Най-големи приливни амплитуди.

Най-високият прилив в света се генерира от силни течения в залива Минас в залива Фънди. Приливните колебания тук се характеризират с нормален ход с полудневен период. Нивото на водата по време на прилив често се повишава с повече от 12 m за шест часа и след това спада със същото количество през следващите шест часа. Когато ефектът от пролетния прилив, позицията на Луната в перигея и максималната деклинация на Луната се появят в един и същи ден, нивото на прилива може да достигне 15 м. Тази изключително голяма амплитуда на приливните колебания се дължи отчасти на формата на фуния форма на залива Fundy, където дълбочините намаляват и бреговете се приближават към върха на залива.

Вятър и време.

Вятърът има значително влияние върху приливните явления. Вятърът от морето тласка водата към брега, височината на прилива се увеличава над нормалното, а при отлив нивото на водата също надвишава средното. Напротив, когато вятърът духа от сушата, водата се отблъсква от брега и морското ниво пада.

Поради повишаването на атмосферното налягане над огромна площ от вода, нивото на водата намалява, тъй като се добавя насложеното тегло на атмосферата. Когато атмосферното налягане се повиши с 25 mmHg. чл., нивото на водата спада с приблизително 33 см. Намаляването на атмосферното налягане предизвиква съответно повишаване на нивото на водата. Следователно, рязък спад на атмосферното налягане, съчетан с ураганни ветрове, може да причини забележимо покачване на водните нива. Такива вълни, въпреки че се наричат ​​приливни, всъщност не са свързани с влиянието на приливните сили и нямат характерната за приливните явления периодичност. Образуването на тези вълни може да бъде свързано или с ураганни ветрове, или с подводни земетресения (в последния случай те се наричат ​​сеизмични морски вълни или цунами).

Използване на приливна енергия.

Разработени са четири метода за овладяване на приливната енергия, но най-практичният е да се създаде система за приливни басейни. В същото време, колебанията в нивата на водата, свързани с приливни явления, се използват в системата за заключване, така че разликата в нивата да се поддържа постоянно, което позволява генерирането на енергия. Мощността на приливните електроцентрали зависи пряко от площта на басейните за капани и потенциалната разлика в нивата. Последният фактор от своя страна е функция на амплитудата на приливните колебания. Достижимата разлика в нивата е най-важната за производството на електроенергия, въпреки че цената на конструкциите зависи от площта на басейните. В момента големи приливни електроцентрали работят в Русия на полуостров Кола и в Приморие, във Франция в устието на река Ранс, в Китай близо до Шанхай, както и в други части на земното кълбо.

Литература:

Шулейкин В.В. Физика на морето.М., 1968
Харви Дж. Атмосфера и океан.М., 1982
Drake C., Imbrie J., Knaus J., Turekian K. Океанът е за себе си и за нас.М., 1982

Понастоящем се смята, че приливите и отливите са причинени от гравитационното привличане на Луната. И така, Земята се обръща към спътника в една или друга посока, Луната привлича тази вода към себе си - това са приливите и отливите. В района, където водата напуска, има отливи. Земята се върти, приливите и отливите се сменят взаимно. Това е лунната теория, в която всичко е наред с изключение на редица необясними факти.

Например, знаете ли, че Средиземно море се счита за приливно, но близо до Венеция и в пролива Еурекос в източна Гърция приливите достигат до един метър или повече. Това се смята за една от мистериите на природата. Въпреки това италиански физици откриха в източната част на Средиземно море, на дълбочина повече от три километра, верига от подводни водовъртежи, всеки с диаметър десет километра. Интересно съвпадение на необичайни приливи и водовъртежи, нали?

Забелязана е закономерност: където има водовъртежи, в океаните, моретата и езерата, има приливи и отливи, а където няма водовъртежи, няма и приливи... Необятността на световния океан е изцяло покрита с водовъртежи, а водовъртежите имат свойството на жироскоп да поддържат положението на оста в пространството, независимо от въртенето на земята.

Ако погледнете земята от страната на Слънцето, водовъртежите, въртящи се със Земята, се преобръщат два пъти на ден, в резултат на което оста на водовъртежите прецесира (1-2 градуса) и създава приливна вълна, която е причината за приливите и отливите и вертикалното движение на океанските води.

Прецесия на върха

Гигантски океански водовъртеж

Средиземно море се счита за приливно, но близо до Венеция и в протока Еурекос в източна Гърция приливите достигат до един метър или повече. И това се смята за една от мистериите на природата, но в същото време италиански физици откриха в източната част на Средиземно море, на дълбочина повече от три километра, верига от подводни водовъртежи, всеки с диаметър десет километра. От това можем да заключим, че по крайбрежието на Венеция, на дълбочина от няколко километра, има верига от подводни водовъртежи.

Ако в Черно море водата се въртеше като в Бяло море, тогава приливите и отливите биха били по-значителни. Ако един залив е наводнен от приливна вълна и вълната се завихри там, тогава приливите и отливите в този случай са по-високи... Мястото на водовъртежите и атмосферните циклони и антициклони в науката, в пресечната точка на океанологията, метеорологията и небесна механика, изучаваща жироскопи. Вярвам, че поведението на атмосферните циклони и антициклони е подобно на поведението на водовъртежите в океаните.

За да тествам тази идея, монтирах вентилатор на глобуса, където се намира джакузито, и вместо перки вкарах метални топчета на пружини. Включих вентилатора (джакузи), като едновременно завъртях земното кълбо около оста си и около Слънцето и получих имитация на приливите и отливите.

Привлекателността на тази хипотеза е, че тя може да бъде доста убедително тествана с помощта на вентилатор за джакузи, прикрепен към земното кълбо. Чувствителността на хидромасажния жироскоп е толкова висока, че земното кълбо трябва да се върти изключително бавно (едно завъртане на всеки 5 минути). И ако в устието на река Амазонка се монтира гироскоп с водовъртеж на глобус, тогава без съмнение той ще покаже точната механика на приливите и отливите на река Амазонка. Когато само земното кълбо се върти около оста си, жироскопът-вихър се накланя в една посока и стои неподвижно, а ако земното кълбо се движи в орбита, водовъртежът-хороскоп започва да трепти (прецесира) и дава два прилива и отлива на ден.

Съмненията за наличието на прецесия във водовъртежите, в резултат на бавното въртене, се премахват от високата скорост на преобръщане на водовъртежите, за 12 часа.. И не трябва да забравяме, че орбиталната скорост на земята е тридесет пъти по-голяма от орбитална скорост на луната.

Опитът с глобуса е по-убедителен от теоретичното описание на хипотезата. Дрейфът на водовъртежите се свързва и с ефекта на жироскоп - водовъртеж и в зависимост от това в кое полукълбо се намира водовъртежът и в каква посока се върти водовъртежът около оста си, зависи посоката на пренасянето на водовъртежа.

дискета

Накланящ се жироскоп

Опит с жироскоп

Океанографите в средата на океана всъщност не измерват височината на приливната вълна, а вълната, създадена от жироскопичния ефект на водовъртежа, създаден от прецесията, оста на въртене на водовъртежа. И само водовъртежите могат да обяснят наличието на приливна гърбица на противоположната страна на земята. В природата няма суета и ако водовъртежите съществуват, значи те имат предназначение в природата и това предназначение според мен е вертикалното и хоризонталното смесване на океанските води, за да се изравнят температурата и съдържанието на кислород в световните океани.

И дори ако лунните приливи съществуваха, те нямаше да смесват океанските води. Водовъртежите до известна степен предотвратяват затлачването на океаните. Ако преди няколко милиарда години земята наистина се е въртяла по-бързо, тогава водовъртежите са били по-активни. Марианската падина и Марианските острови, според мен, са резултат от водовъртежа.

Календарът на приливите е съществувал много преди откриването на приливната вълна. Точно както е имало редовен календар и преди Птолемей, и след Птолемей, и преди Коперник, и след Коперник. Днес също има неясни въпроси относно характеристиките на приливите и отливите. Така на някои места (Южнокитайско море, Персийския залив, Мексиканския залив и Тайландския залив) има само един прилив на ден. В някои райони на Земята (например в Индийския океан) има един или два прилива на ден.

Преди 500 години, когато се формира идеята за приливите и отливите, мислителите не разполагат с достатъчно технически средства, за да тестват тази идея и малко се знае за вихрите в океаните. И днес тази идея, със своята привлекателност и правдоподобност, е толкова вкоренена в съзнанието на обществеността и мислителите, че няма да е лесно да я изоставим.

Защо всяка година и всяко десетилетие в един и същи календарен ден (например първи май) в устията на реките и заливите няма една и съща приливна вълна? Вярвам, че водовъртежите, които се намират в устията на реки и заливи, се носят и променят размера си.

И ако причината за приливната вълна беше гравитацията на Луната, височината на приливите нямаше да се промени в продължение на хилядолетия. Има мнение, че приливна вълна, движеща се от изток на запад, се създава от гравитацията на Луната и вълната наводнява заливи и речни устия. Но защо, устието на Амазонка се наводнява добре, но заливът на Ла Плата, който се намира на юг от Амазонка, не се наводнява много добре, въпреки че по всички мерки заливът на Ла Плата трябва да наводнява повече от Амазонка.

Смятам, че приливна вълна в устието на Амазонка се създава от един водовъртеж, а за гърлото на реката Ла Плата приливна вълна се създава от друг водовъртеж, по-малко мощен (диаметър, височина, обороти).

Amazon Maelstrom

Приливната вълна се разбива в Амазонка със скорост около 20 километра в час, височината на вълната е около пет метра, ширината на вълната е десет километра. Тези параметри са по-подходящи за приливна вълна, създадена от прецесията на вихър. И ако беше лунна приливна вълна, тя щеше да удари със скорост от няколкостотин километра в час, а ширината на вълната щеше да бъде около хиляда километра.

Смята се, че ако дълбочината на океана е 20 километра, тогава лунната вълна ще се движи според очакванията на 1600 км.час, казват, че плиткият океан й пречи. И сега се разбива в Амазонка със скорост 20 км.ч., а в река Фучундзян със скорост 40 км.ч. Мисля, че математиката е съмнителна.

И ако лунната вълна се движи толкова бавно, тогава защо в снимки и анимации приливната гърбица винаги е насочена към Луната, Луната се върти много по-бързо. И не е ясно защо, налягането на водата не се променя, под приливната гърбица, на дъното на океана... Има зони в океаните, където изобщо няма приливи и отливи (амфидромни точки).

Амфидромна точка

M2 прилив, височината на прилива е показана в цвят. Белите линии са котидални линии с фазов интервал от 30°. Амфидромните точки са тъмносини области, където белите линии се събират. Стрелките около тези точки показват посоката на „обикаляне“.Амфидромна точка е точка в океана, където амплитудата на приливната вълна е нула. Височината на прилива се увеличава с разстоянието от амфидромната точка. Понякога тези точки се наричат ​​възли на приливи и отливи: приливната вълна „обикаля“ тази точка по или обратно на часовниковата стрелка. Котидалните линии се събират в тези точки. Амфидромните точки възникват поради намесата на първичната приливна вълна и нейните отражения от бреговата линия и подводните препятствия. Силата на Кориолис също допринася.

Въпреки че за приливна вълна те са в удобна зона, вярвам, че в тези зони водовъртежите се въртят изключително бавно. Смята се, че максималните приливи и отливи се случват по време на новолуние, поради факта, че Луната и Слънцето упражняват гравитация върху Земята в една и съща посока.

За справка: жироскопът е устройство, което поради въртене реагира на външни сили по различен начин от неподвижен обект. Най-простият жироскоп е въртящ се връх. Като развиете въртящия се връх върху хоризонтална повърхност и наклоните повърхността, ще забележите, че въртящият се връх поддържа хоризонтално усукване.

Но от друга страна, при новолуние скоростта на земната орбита е максимална, а при пълнолуние е минимална и възниква въпросът коя от причините е ключова. Разстоянието от земята до луната е 30 диаметъра на земята, подходът и разстоянието на луната от земята е 10 процента, това може да се сравни, като държите калдъръм и камъче с протегнати ръце и ги приближавате и отдалечавате далеч с 10 процента, възможни ли са приливи и отливи с такава математика. Смята се, че при новолуние континентите се сблъскват с приливна гърбица със скорост около 1600 километра в час, възможно ли е това?

Смята се, че приливните сили са спрели въртенето на Луната и сега тя се върти синхронно. Но има повече от триста известни сателита и защо всички те спряха едновременно и къде отиде силата, която въртеше спътниците... Гравитационната сила между Слънцето и Земята не зависи от орбиталната скорост на Земята, а центробежната сила зависи от орбиталната скорост на Земята и този факт не може да бъде причина за лунните приливи и отливи.

Наричането на приливи и отливи, феноменът на хоризонтално и вертикално движение на океанските води, не е съвсем вярно, поради причината, че повечето водовъртежи не са в контакт с бреговата линия на океана... Ако погледнете Земята от страната на Слънцето, водовъртежи, които се намират от полунощната и обедната страна на земята, са по-активни, защото са в зоната на относително движение.

И когато водовъртежът навлезе в зоната на залеза и зората и стане ръб на Слънцето, водовъртежът попада в силата на силите на Кориолис и затихва. По време на новолуние приливите се увеличават и намаляват поради факта, че орбиталната скорост на земята е максимална...

Британският фотограф Майкъл Мартен създаде серия от оригинални снимки, заснемащи британското крайбрежие от същите ъгли, но по различно време. Един изстрел при прилив и един при отлив.

Оказа се доста необичайно и положителните отзиви за проекта буквално принудиха автора да започне да публикува книгата. Книгата, наречена „Морска промяна“, излезе през август тази година и беше издадена на два езика. Майкъл Мартен отне около осем години, за да създаде своята впечатляваща поредица от снимки. Времето между високата и ниската вода е средно малко над шест часа. Следователно Майкъл трябва да се задържи на всяко място по-дълго от времето на няколко щракания на затвора.

1. Авторът отдавна е подхранвал идеята за създаване на поредица от такива произведения. Той търсеше как да реализира промените в природата на филм, без човешко влияние. И го намерих случайно, в едно от крайбрежните шотландски села, където прекарах целия ден и хванах времето на прилива и отлива.

3. Периодичните колебания на водните нива (повдигания и спадове) във водните площи на Земята се наричат ​​приливи и отливи.

Най-високото ниво на водата, наблюдавано за един ден или половин ден по време на прилив, се нарича пълноводие, най-ниското ниво по време на отлив се нарича ниско ниво, а моментът на достигане на тези максимални нива на нивото се нарича състояние (или етап) на прилив прилив или отлив, съответно. Средното морско ниво е условна стойност, над която са разположени маркировките на нивото по време на приливи и под които по време на отливи. Това е резултат от осредняване на големи серии от спешни наблюдения.

Вертикалните колебания на нивото на водата по време на приливи и отливи са свързани с хоризонтални движения на водните маси спрямо брега. Тези процеси се усложняват от вълнения вятър, речния отток и други фактори. Хоризонталните движения на водните маси в крайбрежната зона се наричат ​​приливни (или приливни) течения, докато вертикалните колебания на водните нива се наричат ​​приливи и отливи. Всички явления, свързани с приливи и отливи, се характеризират с периодичност. Приливните течения периодично променят посоката си към противоположната, за разлика от тях, океанските течения, движещи се непрекъснато и еднопосочно, са причинени от общата циркулация на атмосферата и покриват големи площи от открития океан.

4. Приливите и отливите се редуват циклично в съответствие с променящите се астрономически, хидрологични и метеорологични условия. Последователността на приливните фази се определя от два максимума и два минимума в дневния цикъл.

5. Въпреки че Слънцето играе значителна роля в приливните процеси, решаващ фактор за тяхното развитие е силата на гравитационното привличане на Луната. Степента на влияние на приливните сили върху всяка частица вода, независимо от нейното местоположение на земната повърхност, се определя от закона на Нютон за всемирното привличане.
Този закон гласи, че две материални частици се привличат една друга със сила, право пропорционална на произведението на масите на двете частици и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях. Разбираемо е, че колкото по-голяма е масата на телата, толкова по-голяма е силата на взаимно привличане, която възниква между тях (при еднаква плътност по-малко тяло ще създаде по-малко привличане от по-голямо).

6. Законът също така означава, че колкото по-голямо е разстоянието между две тела, толкова по-малко привличане има между тях. Тъй като тази сила е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между две тела, факторът на разстоянието играе много по-голяма роля при определяне на големината на приливната сила, отколкото масите на телата.

Гравитационното привличане на Земята, действащо върху Луната и поддържайки я в околоземна орбита, е противоположно на силата на привличане на Земята от Луната, която се стреми да придвижи Земята към Луната и „повдига“ всички разположени обекти на Земята по посока на Луната.

Точката на земната повърхност, разположена точно под Луната, е само на 6400 км от центъра на Земята и средно на 386 063 км от центъра на Луната. Освен това масата на Земята е 81,3 пъти по-голяма от масата на Луната. По този начин в тази точка на земната повърхност гравитацията на Земята, действаща върху всеки обект, е приблизително 300 хиляди пъти по-голяма от гравитацията на Луната.

7. Обща идея е, че водата на Земята, точно под Луната, се издига по посока на Луната, което води до изтичане на вода от други места на земната повърхност, но тъй като привличането на Луната е толкова малък в сравнение с привличането на Земята, не би бил достатъчен, за да вдигне такова огромно тегло.
Въпреки това, океаните, моретата и големите езера на Земята, като големи течни тела, са свободни да се движат под въздействието на страничните сили на изместване и всяка лека тенденция към хоризонтално движение ги привежда в движение. Всички води, които не са директно под Луната, са подложени на действието на компонента на гравитационната сила на Луната, насочена тангенциално (допирателно) към земната повърхност, както и нейната компонента, насочена навън, и са обект на хоризонтално изместване спрямо твърдото тяло. земната кора.

В резултат на това водата тече от съседни области на земната повърхност към място, разположено под Луната. Полученото натрупване на вода в точка под Луната образува прилив там. Самата приливна вълна в открития океан има височина само 30–60 см, но се увеличава значително, когато се приближава до бреговете на континенти или острови.
Поради движението на водата от съседни области към точка под Луната, съответните приливи на вода се появяват в две други точки, отдалечени от нея на разстояние, равно на една четвърт от обиколката на Земята. Интересно е да се отбележи, че намаляването на морското равнище в тези две точки е придружено от покачване на морското равнище не само от страната на Земята, обърната към Луната, но и от противоположната страна.

8. Този факт се обяснява и със закона на Нютон. Два или повече обекта, разположени на различни разстояния от един и същ източник на гравитация и следователно подложени на ускорение на гравитацията с различни величини, се движат един спрямо друг, тъй като обектът, който е най-близо до центъра на тежестта, е най-силно привлечен от него.

Водата в подлунната точка изпитва по-силно привличане към Луната, отколкото Земята под нея, но Земята от своя страна има по-силно привличане към Луната, отколкото водата от противоположната страна на планетата. Така възниква приливна вълна, която от страната на Земята, обърната към Луната, се нарича директна, а от противоположната страна - обратна. Първият от тях е само с 5% по-висок от втория.

9. Поради въртенето на Луната по нейната орбита около Земята между два последователни прилива или два отлива на дадено място минават приблизително 12 часа и 25 минути. Интервалът между кулминациите на последователните приливи и отливи е приблизително. 6 часа 12 минути Периодът от 24 часа 50 минути между два последователни прилива се нарича приливен (или лунен) ден.

10. Неравенства на стойностите на приливите и отливите. Приливните процеси са много сложни и трябва да се вземат предвид много фактори, за да се разберат. Във всеки случай ще бъдат определени основните характеристики:
1) етапът на развитие на прилива спрямо преминаването на Луната;
2) приливна амплитуда и
3) вида на приливните колебания или формата на кривата на нивото на водата.
Многобройни вариации в посоката и величината на приливните сили пораждат разлики в големината на сутрешните и вечерните приливи в дадено пристанище, както и между едни и същи приливи и отливи в различни пристанища. Тези разлики се наричат ​​неравенства на приливите и отливите.

Полуденонощен ефект. Обикновено в рамките на едно денонощие, поради основната приливна сила - въртенето на Земята около оста си - се образуват два пълни приливни цикъла.

11. Ако се гледа от северния полюс на еклиптиката, очевидно е, че Луната се върти около Земята в същата посока, в която Земята се върти около оста си - обратно на часовниковата стрелка. При всяко следващо завъртане дадена точка от земната повърхност отново заема позиция директно под Луната малко по-късно, отколкото по време на предишното завъртане. Поради тази причина както приливът, така и отливът на приливите се забавят с приблизително 50 минути всеки ден. Тази стойност се нарича лунно забавяне.

12. Полумесечно неравенство. Този основен тип вариация се характеризира с периодичност от приблизително 143/4 дни, което е свързано с въртенето на Луната около Земята и нейното преминаване през последователни фази, по-специално сизигии (новолуние и пълнолуние), т.е. моменти, когато Слънцето, Земята и Луната са разположени на една и съща права линия.

Досега засегнахме само приливното влияние на Луната. Гравитационното поле на Слънцето също влияе върху приливите и отливите, но въпреки че масата на Слънцето е много по-голяма от масата на Луната, разстоянието от Земята до Слънцето е толкова по-голямо от разстоянието до Луната, че приливната сила на Слънцето е по-малко от половината от това на Луната.

13. Въпреки това, когато Слънцето и Луната са на една и съща права линия, или от една и съща страна на Земята, или от противоположни страни (по време на новолуние или пълнолуние), техните гравитационни сили се сумират, действайки по една и съща ос, и слънчевият прилив припокрива лунния прилив.

14. По същия начин привличането на Слънцето увеличава отлива, причинен от влиянието на Луната. В резултат на това приливите стават по-високи, а приливите и отливите по-ниски, отколкото ако бяха причинени само от гравитацията на Луната. Такива приливи и отливи се наричат ​​пролетни приливи.

15. Когато векторите на гравитационната сила на Слънцето и Луната са взаимно перпендикулярни (по време на квадратури, т.е. когато Луната е в първата или последната четвърт), техните приливни сили се противопоставят, тъй като приливът, причинен от привличането на Слънцето, се наслагва на отлива, причинен от Луната.

16. При такива условия приливите не са толкова високи и приливите не са толкова ниски, колкото ако са причинени само от гравитационната сила на Луната. Такива междинни приливи и отливи се наричат ​​квадратура.

17. Диапазонът на високи и ниски водни марки в този случай е намален приблизително три пъти в сравнение с пролетния прилив.

18. Лунно паралактично неравенство. Периодът на колебания във височините на приливите и отливите, който възниква поради лунния паралакс, е 271/2 дни. Причината за това неравенство е промяната в разстоянието на Луната от Земята по време на въртенето на последната. Поради елиптичната форма на лунната орбита приливната сила на Луната в перигея е с 40% по-висока, отколкото в апогей.

Ежедневно неравенство. Периодът на това неравенство е 24 часа 50 минути. Причините за възникването му са въртенето на Земята около оста й и промяна в деклинацията на Луната. Когато Луната е близо до небесния екватор, двата прилива за даден ден (както и двата отлива) се различават леко, а височините на сутрешните и вечерните високи и ниски води са много близки. Въпреки това, когато северната или южната деклинация на Луната се увеличава, сутрешните и вечерните приливи и отливи от един и същи тип се различават по височина и когато Луната достигне най-голямата си северна или южна деклинация, тази разлика е най-голяма.

19. Известни са и тропическите приливи и отливи, наречени така, защото Луната е почти над северните или южните тропици.

Денонощното неравенство не влияе значително на височините на два последователни отлива в Атлантическия океан и дори ефектът му върху височините на приливите е малък в сравнение с общата амплитуда на колебанията. Въпреки това, в Тихия океан дневната променливост е три пъти по-голяма при нива на отлив, отколкото при нива на прилив.

Полугодишно неравенство. Неговата причина е въртенето на Земята около Слънцето и съответното изменение в деклинацията на Слънцето. Два пъти в годината по няколко дни по време на равноденствия Слънцето е близо до небесния екватор, т.е. нейната деклинация е близо до 0. Луната също се намира близо до небесния екватор за приблизително един ден на всеки половин месец. Така по време на равноденствията има периоди, когато деклинациите и на Слънцето, и на Луната са приблизително равни на 0. Общият приливен ефект от привличането на тези две тела в такива моменти е най-забележим в области, разположени близо до земния екватор. Ако в същото време Луната е във фаза новолуние или пълнолуние, т.нар. равноденствени пролетни приливи и отливи.

20. Слънчево паралактично неравенство. Периодът на проявление на това неравенство е една година. Причината за него е промяната на разстоянието от Земята до Слънцето по време на орбиталното движение на Земята. Веднъж за всяко въртене около Земята, Луната е на най-късото си разстояние от нея в перигея. Веднъж годишно, около 2 януари, Земята, движейки се по своята орбита, също достига точката на най-близко приближаване до Слънцето (перихелий). Когато тези два момента на най-близко приближаване съвпаднат, причинявайки най-голямата нетна приливна сила, могат да се очакват по-високи приливни нива и по-ниски приливни нива. По същия начин, ако преминаването на афелия съвпада с апогея, възникват по-ниски приливи и по-плитки приливи.

21. Най-големи приливни амплитуди. Най-високият прилив в света се генерира от силни течения в залива Минас в залива Фънди. Приливните колебания тук се характеризират с нормален ход с полудневен период. Нивото на водата по време на прилив често се повишава с повече от 12 m за шест часа и след това спада със същото количество през следващите шест часа. Когато ефектът от пролетния прилив, позицията на Луната в перигея и максималната деклинация на Луната се появят в един и същи ден, нивото на прилива може да достигне 15 м. Тази изключително голяма амплитуда на приливните колебания се дължи отчасти на формата на фуния формата на залива на Фънди, където дълбочините намаляват и бреговете се приближават към върха на залива. Причините за приливите и отливите, които са били обект на непрекъснато изследване в продължение на много векове, са сред онези проблеми, които са породили много противоречиви теории дори в сравнително скорошно време

22. Чарлз Дарвин пише през 1911 г.: „Няма нужда да търсим древна литература в името на гротескните теории за приливите и отливите.“ Въпреки това, моряците успяват да измерят височината си и да се възползват от приливите и отливите, без да имат представа за действителните причини за възникването им.

Мисля, че не е нужно да се тревожим твърде много за причините за приливите и отливите. Въз основа на дългосрочни наблюдения се изчисляват специални таблици за всяка точка на земните води, които показват времената на висока и ниска вода за всеки ден. Планирам пътуването си, например, до Египет, който е известен с плитките си лагуни, но се опитайте да планирате предварително, така че пълноводието да се случи през първата половина на деня, което ще ви позволи да карате пълноценно по-голямата част от дневните часове.
Друг въпрос, свързан с приливите и отливите, който е интересен за кайтърите, е връзката между вятъра и колебанията на нивото на водата.

23. Народно суеверие гласи, че при прилив вятърът се усилва, а при отлив, напротив, се вкисва.
Влиянието на вятъра върху приливните явления е по-разбираемо. Вятърът от морето тласка водата към брега, височината на прилива се увеличава над нормалното, а при отлив нивото на водата също надвишава средното. Напротив, когато вятърът духа от сушата, водата се отблъсква от брега и морското ниво пада.

24. Вторият механизъм действа чрез увеличаване на атмосферното налягане над огромна площ от вода, което води до намаляване на нивото на водата, тъй като се добавя насложеното тегло на атмосферата. Когато атмосферното налягане се повиши с 25 mmHg. Чл., нивото на водата пада с приблизително 33 см. Зона с високо налягане или антициклон обикновено се нарича добро време, но не и за кайтери. В центъра на антициклона цари затишие. Намаляването на атмосферното налягане причинява съответно повишаване на водните нива. Следователно, рязък спад на атмосферното налягане, съчетан с ураганни ветрове, може да причини забележимо покачване на водните нива. Такива вълни, въпреки че се наричат ​​приливни, всъщност не са свързани с влиянието на приливните сили и нямат характерната за приливните явления периодичност.

Но е напълно възможно отливите да повлияят и на вятъра, например намаляването на нивото на водата в крайбрежните лагуни води до по-голямо затопляне на водата и в резултат на това до намаляване на температурната разлика между студеното море и нагрятата земя, което отслабва ефекта на бриз.

Нивото на повърхността на океаните и моретата се променя периодично, приблизително два пъти на ден. Тези колебания се наричат ​​приливи и отливи. По време на прилив нивото на океана постепенно се повишава и достига най-високата си позиция. При отлив нивото постепенно пада до най-ниското си ниво. При прилив водата тече към бреговете, при отлив - встрани от бреговете.

Приливите и отливите стоят. Те се образуват поради влиянието на космически тела като Слънцето. Според законите на взаимодействие на космическите тела нашата планета и Луната взаимно се привличат. Лунната гравитация е толкова силна, че повърхността на океана сякаш се огъва към нея. Луната се движи около Земята, а приливна вълна „бяга“ зад нея през океана. Когато вълна достигне брега, това е приливът. Ще мине малко време, водата ще последва Луната и ще се отдалечи от брега - това е отливът. По същите универсални космически закони от привличането на Слънцето се образуват и приливи и отливи. Приливната сила на Слънцето обаче, поради разстоянието му, е значително по-малка от лунната и ако нямаше Луна, приливите и отливите на Земята щяха да бъдат 2,17 пъти по-малко. Обяснението на приливните сили е дадено за първи път от Нютон.

Приливите се различават един от друг по продължителност и величина. Най-често през деня има два прилива и два отлива. По дъгите и бреговете на Източна и Централна Америка има един прилив и един отлив на ден.

Големината на приливите е дори по-разнообразна от техния период. Теоретично един лунен прилив е равен на 0,53 м, слънчевият - 0,24 м. Така най-големият прилив трябва да има височина 0,77 м. В открития океан и близо до островите стойността на прилива е доста близка до теоретичната: на Хавайските острови Острови - 1 m , на остров Св. Елена - 1,1 m; на островите - 1,7 м. На континентите величината на приливите варира от 1,5 до 2 м. Във вътрешните морета приливите са много незначителни: - 13 см, - 4,8 см. Счита се за безотливни, но близо до Венеция приливите са до 1 м. Най-големите приливи са следните, регистрирани в:

В залива Fundy () приливът достигна височина от 16-17 м. Това е най-високият прилив в цялото земно кълбо.

На север, в Пенжинския залив, височината на прилива достигна 12-14 м. Това е най-високият прилив край бреговете на Русия. Горните данни за приливите обаче са по-скоро изключение, отколкото правило. В по-голямата част от точките за измерване на нивото на приливите и отливите те са малки и рядко надвишават 2 m.

Значението на приливите е много голямо за морското корабоплаване и изграждането на пристанища. Всяка приливна вълна носи огромно количество енергия.

15 октомври 2012 г

Британският фотограф Майкъл Мартен създаде поредица от оригинални снимки, заснемащи бреговете на Великобритания от същите ъгли, но по различно време. Един изстрел при прилив и един при отлив.

Оказа се доста необичайно и положителните отзиви за проекта буквално принудиха автора да започне да публикува книгата. Книгата, наречена „Морска промяна“, излезе през август тази година и беше издадена на два езика. Майкъл Мартен отне около осем години, за да създаде своята впечатляваща поредица от снимки. Времето между високата и ниската вода е средно малко над шест часа. Следователно Майкъл трябва да се задържи на всяко място по-дълго от времето на няколко щракания на затвора. Авторът отдавна е подхранвал идеята за създаване на поредица от такива творби. Той търсеше как да реализира промените в природата на филм, без човешко влияние. И го намерих случайно, в едно от крайбрежните шотландски села, където прекарах целия ден и хванах времето на прилива и отлива.

Периодичните колебания в нивата на водата (повдигания и спадове) във водните площи на Земята се наричат ​​приливи и отливи.

Най-високото ниво на водата, наблюдавано за един ден или половин ден по време на прилив, се нарича пълноводие, най-ниското ниво по време на отлив се нарича ниско ниво, а моментът на достигане на тези максимални нива на нивото се нарича състояние (или етап) на прилив прилив или отлив, съответно. Средното морско ниво е условна стойност, над която са разположени маркировките на нивото по време на приливи и под които по време на отливи. Това е резултат от осредняване на големи серии от спешни наблюдения.

Вертикалните колебания на нивото на водата по време на приливи и отливи са свързани с хоризонтални движения на водните маси спрямо брега. Тези процеси се усложняват от вълнения вятър, речния отток и други фактори. Хоризонталните движения на водните маси в крайбрежната зона се наричат ​​приливни (или приливни) течения, докато вертикалните колебания на водните нива се наричат ​​приливи и отливи. Всички явления, свързани с приливи и отливи, се характеризират с периодичност. Приливните течения периодично променят посоката си към противоположната, за разлика от тях, океанските течения, движещи се непрекъснато и еднопосочно, са причинени от общата циркулация на атмосферата и покриват големи площи от открития океан.

Приливите и отливите се редуват циклично в съответствие с променящите се астрономически, хидрологични и метеорологични условия. Последователността на приливните фази се определя от два максимума и два минимума в дневния цикъл.

Въпреки че Слънцето играе значителна роля в приливните процеси, решаващ фактор за тяхното развитие е гравитационното привличане на Луната. Степента на влияние на приливните сили върху всяка частица вода, независимо от нейното местоположение на земната повърхност, се определя от закона на Нютон за всемирното привличане.

Този закон гласи, че две материални частици се привличат една друга със сила, право пропорционална на произведението на масите на двете частици и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях. Разбираемо е, че колкото по-голяма е масата на телата, толкова по-голяма е силата на взаимно привличане, която възниква между тях (при еднаква плътност по-малко тяло ще създаде по-малко привличане от по-голямо).

Законът също така означава, че колкото по-голямо е разстоянието между две тела, толкова по-малко е привличането между тях. Тъй като тази сила е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между две тела, факторът на разстоянието играе много по-голяма роля при определяне на големината на приливната сила, отколкото масите на телата.

Гравитационното привличане на Земята, действащо върху Луната и поддържайки я в околоземна орбита, е противоположно на силата на привличане на Земята от Луната, която се стреми да придвижи Земята към Луната и „повдига“ всички разположени обекти на Земята по посока на Луната.

Точката на земната повърхност, разположена точно под Луната, е само на 6400 км от центъра на Земята и средно на 386 063 км от центъра на Луната. Освен това масата на Земята е 81,3 пъти по-голяма от масата на Луната. По този начин в тази точка на земната повърхност гравитацията на Земята, действаща върху всеки обект, е приблизително 300 хиляди пъти по-голяма от гравитацията на Луната.

Обща идея е, че водата на Земята точно под Луната се издига по посока на Луната, карайки водата да се оттича от други места на земната повърхност, но тъй като гравитацията на Луната е толкова малка в сравнение със земната, това не би да бъде достатъчно, за да вдигне толкова много вода. огромно тегло.
Въпреки това, океаните, моретата и големите езера на Земята, като големи течни тела, са свободни да се движат под въздействието на страничните сили на изместване и всяка лека тенденция към хоризонтално движение ги привежда в движение. Всички води, които не са директно под Луната, са подложени на действието на компонента на гравитационната сила на Луната, насочена тангенциално (допирателно) към земната повърхност, както и нейната компонента, насочена навън, и са обект на хоризонтално изместване спрямо твърдото тяло. земната кора.

В резултат на това водата тече от съседни области на земната повърхност към място, разположено под Луната. Полученото натрупване на вода в точка под Луната образува прилив там. Самата приливна вълна в открития океан има височина само 30-60 см, но се увеличава значително, когато се приближава до бреговете на континенти или острови.
Поради движението на водата от съседни области към точка под Луната, съответните приливи на вода се появяват в две други точки, отдалечени от нея на разстояние, равно на една четвърт от обиколката на Земята. Интересно е да се отбележи, че намаляването на морското равнище в тези две точки е придружено от покачване на морското равнище не само от страната на Земята, обърната към Луната, но и от противоположната страна.

Този факт се обяснява и със закона на Нютон. Два или повече обекта, разположени на различни разстояния от един и същ източник на гравитация и следователно подложени на ускорение на гравитацията с различни величини, се движат един спрямо друг, тъй като обектът, който е най-близо до центъра на тежестта, е най-силно привлечен от него.

Водата в подлунната точка изпитва по-силно привличане към Луната, отколкото Земята под нея, но Земята от своя страна има по-силно привличане към Луната, отколкото водата от противоположната страна на планетата. Така възниква приливна вълна, която от страната на Земята, обърната към Луната, се нарича директна, а от противоположната страна - обратна. Първият от тях е само с 5% по-висок от втория.

Поради въртенето на Луната по нейната орбита около Земята, между два последователни прилива или два отлива на дадено място минават приблизително 12 часа и 25 минути. Интервалът между кулминациите на последователните приливи и отливи е приблизително. 6 часа 12 минути Периодът от 24 часа 50 минути между два последователни прилива се нарича приливен (или лунен) ден.

Неравенства на приливите и отливите. Приливните процеси са много сложни и трябва да се вземат предвид много фактори, за да се разберат. Във всеки случай ще бъдат определени основните характеристики:
1) етапът на развитие на прилива спрямо преминаването на Луната;
2) приливна амплитуда и
3) вида на приливните колебания или формата на кривата на нивото на водата.
Многобройни вариации в посоката и величината на приливните сили пораждат разлики в големината на сутрешните и вечерните приливи в дадено пристанище, както и между едни и същи приливи и отливи в различни пристанища. Тези разлики се наричат ​​неравенства на приливите и отливите.

Полуденонощен ефект. Обикновено в рамките на едно денонощие, поради основната приливна сила - въртенето на Земята около оста си - се образуват два пълни приливни цикъла.

Когато се гледа от северния полюс на еклиптиката, е очевидно, че Луната се върти около Земята в същата посока, в която Земята се върти около оста си - обратно на часовниковата стрелка. При всяко следващо завъртане дадена точка от земната повърхност отново заема позиция директно под Луната малко по-късно, отколкото по време на предишното завъртане. Поради тази причина както приливът, така и отливът на приливите се забавят с приблизително 50 минути всеки ден. Тази стойност се нарича лунно забавяне.

Половинмесечно неравенство. Този основен тип вариация се характеризира с периодичност от приблизително 143/4 дни, което е свързано с въртенето на Луната около Земята и нейното преминаване през последователни фази, по-специално сизигии (новолуние и пълнолуние), т.е. моменти, когато Слънцето, Земята и Луната са разположени на една и съща права линия.

Досега засегнахме само приливното влияние на Луната. Гравитационното поле на Слънцето също влияе върху приливите и отливите, но въпреки че масата на Слънцето е много по-голяма от масата на Луната, разстоянието от Земята до Слънцето е толкова по-голямо от разстоянието до Луната, че приливната сила на Слънцето е по-малко от половината от това на Луната.

Въпреки това, когато Слънцето и Луната са на една и съща права линия, или от една и съща страна на Земята, или от противоположни страни (по време на новолуние или пълнолуние), техните гравитационни сили се сумират, действайки по една и съща ос, и слънчевият прилив се припокрива с лунния.

По същия начин привличането на Слънцето увеличава отлива, причинен от влиянието на Луната. В резултат на това приливите стават по-високи, а приливите и отливите по-ниски, отколкото ако бяха причинени само от гравитацията на Луната. Такива приливи и отливи се наричат ​​пролетни приливи.

Когато векторите на гравитационната сила на Слънцето и Луната са взаимно перпендикулярни (по време на квадратури, т.е. когато Луната е в първата или последната четвърт), техните приливни сили се противопоставят, тъй като приливът, причинен от привличането на Слънцето, се наслагва върху отлив, причинен от Луната.

При такива условия приливите не са толкова високи и приливите не са толкова ниски, колкото ако се дължат само на гравитационната сила на Луната. Такива междинни приливи и отливи се наричат ​​квадратура.

Диапазонът на високи и ниски водни марки в този случай е намален приблизително три пъти в сравнение с пролетния прилив.

Лунно паралактично неравенство. Периодът на колебания във височините на приливите и отливите, който възниква поради лунния паралакс, е 271/2 дни. Причината за това неравенство е промяната в разстоянието на Луната от Земята по време на въртенето на последната. Поради елиптичната форма на лунната орбита приливната сила на Луната в перигея е с 40% по-висока, отколкото в апогей.

Ежедневно неравенство. Периодът на това неравенство е 24 часа 50 минути. Причините за възникването му са въртенето на Земята около оста й и промяна в деклинацията на Луната. Когато Луната е близо до небесния екватор, двата прилива за даден ден (както и двата отлива) се различават леко, а височините на сутрешните и вечерните високи и ниски води са много близки. Въпреки това, когато северната или южната деклинация на Луната се увеличава, сутрешните и вечерните приливи и отливи от един и същи тип се различават по височина и когато Луната достигне най-голямата си северна или южна деклинация, тази разлика е най-голяма.

Известни са и тропическите приливи, наречени така, защото Луната е почти над северните или южните тропици.

Денонощното неравенство не влияе значително на височините на два последователни отлива в Атлантическия океан и дори ефектът му върху височините на приливите е малък в сравнение с общата амплитуда на колебанията. Въпреки това, в Тихия океан дневната променливост е три пъти по-голяма при нива на отлив, отколкото при нива на прилив.

Полугодишно неравенство. Неговата причина е въртенето на Земята около Слънцето и съответното изменение в деклинацията на Слънцето. Два пъти в годината по няколко дни по време на равноденствия Слънцето е близо до небесния екватор, т.е. нейната деклинация е близо до 0. Луната също се намира близо до небесния екватор за приблизително един ден на всеки половин месец. Така по време на равноденствията има периоди, когато деклинациите и на Слънцето, и на Луната са приблизително равни на 0. Общият приливен ефект от привличането на тези две тела в такива моменти е най-забележим в области, разположени близо до земния екватор. Ако в същото време Луната е във фаза новолуние или пълнолуние, т.нар. равноденствени пролетни приливи и отливи.

Неравенство на слънчевия паралакс. Периодът на проявление на това неравенство е една година. Причината за него е промяната на разстоянието от Земята до Слънцето по време на орбиталното движение на Земята. Веднъж за всяко въртене около Земята, Луната е на най-късото си разстояние от нея в перигея. Веднъж годишно, около 2 януари, Земята, движейки се по своята орбита, също достига точката на най-близко приближаване до Слънцето (перихелий). Когато тези два момента на най-близко приближаване съвпаднат, причинявайки най-голямата нетна приливна сила, могат да се очакват по-високи приливни нива и по-ниски приливни нива. По същия начин, ако преминаването на афелия съвпада с апогея, възникват по-ниски приливи и по-плитки приливи.

Най-големи приливни амплитуди. Най-високият прилив в света се генерира от силни течения в залива Минас в залива Фънди. Приливните колебания тук се характеризират с нормален ход с полудневен период. Нивото на водата по време на прилив често се повишава с повече от 12 m за шест часа и след това спада със същото количество през следващите шест часа. Когато ефектът от пролетния прилив, позицията на Луната в перигея и максималната деклинация на Луната се появят в един и същи ден, нивото на прилива може да достигне 15 м. Тази изключително голяма амплитуда на приливните колебания се дължи отчасти на формата на фуния формата на залива на Фънди, където дълбочините намаляват и бреговете се приближават към върха на залива. Причините за приливите и отливите, които са били обект на непрекъснато изследване в продължение на много векове, са сред онези проблеми, които са породили много противоречиви теории дори в сравнително скорошно време

Чарлз Дарвин пише през 1911 г.: „Няма нужда да търсим древна литература в името на гротескните теории за приливите и отливите.“ Въпреки това, моряците успяват да измерят височината си и да се възползват от приливите и отливите, без да имат представа за действителните причини за възникването им.

Мисля, че не е нужно да се тревожим твърде много за причините за приливите и отливите. Въз основа на дългосрочни наблюдения се изчисляват специални таблици за всяка точка на земните води, които показват времената на висока и ниска вода за всеки ден. Планирам пътуването си, например, до Египет, който е известен с плитките си лагуни, но се опитайте да планирате предварително, така че пълноводието да се случи през първата половина на деня, което ще ви позволи да карате пълноценно по-голямата част от дневните часове.
Друг въпрос, свързан с приливите и отливите, който е интересен за кайтърите, е връзката между вятъра и колебанията на нивото на водата.

Народно суеверие гласи, че при прилив вятърът се усилва, а при отлив се вкисва.
Влиянието на вятъра върху приливните явления е по-разбираемо. Вятърът от морето тласка водата към брега, височината на прилива се увеличава над нормалното, а при отлив нивото на водата също надвишава средното. Напротив, когато вятърът духа от сушата, водата се отблъсква от брега и морското ниво пада.

Вторият механизъм действа чрез увеличаване на атмосферното налягане върху огромна площ от вода; нивото на водата намалява с добавянето на насложеното тегло на атмосферата. Когато атмосферното налягане се повиши с 25 mmHg. Чл., нивото на водата пада с приблизително 33 см. Зона с високо налягане или антициклон обикновено се нарича добро време, но не и за кайтери. В центъра на антициклона цари затишие. Намаляването на атмосферното налягане причинява съответно повишаване на водните нива. Следователно, рязък спад на атмосферното налягане, съчетан с ураганни ветрове, може да причини забележимо покачване на водните нива. Такива вълни, въпреки че се наричат ​​приливни, всъщност не са свързани с влиянието на приливните сили и нямат характерната за приливните явления периодичност.

Но е напълно възможно отливите да повлияят и на вятъра, например намаляването на нивото на водата в крайбрежните лагуни води до по-голямо затопляне на водата и в резултат на това до намаляване на температурната разлика между студеното море и нагрятата земя, което отслабва ефекта на бриз.

Снимка от Майкъл Мартен