Vandens nutekėjimas. Jūros potvynių ir atoslūgių reiškiniai. Didžiausios potvynių amplitudės

Yra vandens kilimas ir kritimas. Tai jūros potvynių reiškinys. Jau senovėje stebėtojai pastebėjo, kad potvynis ateina praėjus kuriam laikui po Mėnulio kulminacijos stebėjimo vietoje. Be to, potvyniai yra stipriausi jaunaties ir pilnaties dienomis, kai Mėnulio ir Saulės centrai yra maždaug vienoje tiesėje.

Atsižvelgdamas į tai, I. Niutonas atoslūgius aiškino Mėnulio ir Saulės gravitacijos veikimu, būtent tuo, kad skirtingas Žemės dalis Mėnulis traukia skirtingai.

Žemė aplink savo ašį sukasi daug greičiau nei Mėnulis sukasi aplink Žemę. Dėl to potvynių kauburėlis (santykinė Žemės ir Mėnulio padėtis parodyta 38 paveiksle) pasislenka, palei Žemę eina potvynio banga ir kyla potvynių srovės. Artėjant prie kranto bangos aukštis didėja kylant dugnui. Vidaus jūrose potvynio bangos aukštis siekia vos kelis centimetrus, o atvirame vandenyne siekia apie vieną metrą. Gerai išsidėsčiusiose siaurose įlankose potvynio aukštis padidėja kelis kartus.

Vandens trintį į dugną, taip pat kieto Žemės apvalkalo deformaciją lydi šilumos išsiskyrimas, dėl kurio išsisklaido Žemės-Mėnulio sistemos energija. Kadangi potvynių kupra yra tiesiai į rytus, didžiausias potvynis būna po Mėnulio kulminacijos, o kalno trauka verčia Mėnulį pagreitėti, o Žemės sukimasis sulėtėja. Mėnulis pamažu tolsta nuo žemės. Išties geologiniai duomenys rodo, kad Juros periodu (prieš 190–130 mln. metų) potvyniai buvo daug didesni, o diena trumpesnė. Pažymėtina, kad atstumui iki Mėnulio sumažėjus 2 kartus, potvynių ir atoslūgių aukštis padidėja 8 kartus. Šiuo metu diena pailgėja 0,00017 s per metus. Taigi maždaug per 1,5 milijardo metų jų ilgis padidės iki 40 šiuolaikinių dienų. Mėnuo bus tokio pat ilgio. Dėl to Žemė ir Mėnulis visada bus atsukti vienas į kitą ta pačia puse. Po to Mėnulis pamažu pradės artėti prie Žemės ir dar po 2-3 milijardų metų jį draskys potvynio jėgos (jei, žinoma, iki to laiko Saulės sistema dar egzistuoja).

Mėnulio įtaka potvyniui

Sekdami Niutonu, išsamiau apsvarstykite potvynius, kuriuos sukelia Mėnulio trauka, nes Saulės įtaka yra žymiai (2,2 karto) mažesnė.

Užrašykime Mėnulio traukos sukeltų pagreičių išraiškas įvairiems Žemės taškams, atsižvelgdami į tai, kad šie pagreičiai yra vienodi visiems tam tikrame erdvės taške esantiems kūnams. Inercinėje atskaitos sistemoje, susietoje su sistemos masės centru, pagreičio vertės bus:

A A \u003d -GM / (R - r) 2, a B = GM / (R + r) 2, a O = -GM / R 2,

Kur a A, aO, a B yra pagreičiai, kuriuos sukelia Mėnulio trauka taškuose A, O, B(37 pav.); M yra mėnulio masė; r yra Žemės spindulys; R- atstumas tarp Žemės ir Mėnulio centrų (skaičiuojant jis gali būti lygus 60 r); G yra gravitacinė konstanta.

Bet mes gyvename Žemėje ir visi stebėjimai atliekami atskaitos sistemoje, susietoje su Žemės centru, o ne su Žemės ir Mėnulio masės centru. Norint pereiti į šią sistemą, iš visų pagreičių reikia atimti Žemės centro pagreitį. Tada

A’ A = -GM ☾ / (R - r) 2 + GM ☾ / R 2 , a' B = -GM ☾ / (R + r) 2 + GM / R 2 .

Padarykime skliaustus ir į tai atsižvelgsime r mažai palyginus su R ir gali būti nepaisoma sumų ir skirtumų. Tada

A’ A \u003d -GM / (R - r) 2 + GM ☾ / R 2 \u003d GM ☾ (-2Rr + r 2) / R 2 (R - r) 2 \u003d -2GM ☾ r / R 3.

Pagreičiai a’A Ir a’B identiškas pagal modulį, priešinga kryptimi, kiekvienas nukreiptas iš Žemės centro. Jie vadinami potvynių pagreičiai. Taškuose C Ir D potvynių pagreičiai, mažesnio dydžio ir nukreipti į Žemės centrą.

Potvynių pagreičiai vadinami pagreičiais, atsirandančiais atskaitos sistemoje, susijusioje su kūnu dėl to, kad dėl šio kūno baigtinių matmenų jo skirtingas dalis trikdantis kūnas traukia skirtingai. Taškuose A Ir B gravitacijos pagreitis yra mažesnis nei taškuose C Ir D(37 pav.). Todėl, kad slėgis tame pačiame gylyje būtų toks pat (kaip ir susisiekiančiuose induose) šiuose taškuose, vanduo turi pakilti, suformuodamas vadinamąjį potvynio kuprą. Skaičiavimas rodo, kad vandens pakilimas arba potvynis atvirame vandenyne yra apie 40 cm. Pakrantės vandenyse jis daug didesnis, o rekordas yra apie 18 m. Niutono teorija to negali paaiškinti.

Daugelio išorinių jūrų pakrantėje galima pamatyti kuriozišką vaizdą: palei pakrantę netoli vandens ištempti žvejybos tinklai. Be to, šie tinklai buvo statomi ne džiovinimui, o žuvims gaudyti. Jei liksite ant kranto ir stebėsite jūrą, tada viskas paaiškės. Dabar vanduo pradeda kilti, o ten, kur dar prieš kelias valandas buvo smėlynas, taškėsi bangos. Nuslūgus vandeniui pasirodė tinklai, kuriuose įsipainiojusios žuvys kibirkščiavo žvynais. Žvejai, aplenkdami tinklus, nuėmė laimikį. medžiaga iš svetainės

Štai kaip vienas liudininkas apibūdina potvynio pradžią: „Privažiavome prie jūros“, – pasakojo man bendrakeleivis. Suglumusi apsidairiau aplink. Prieš mane tikrai buvo krantas: raibulių takas, pusiau palaidotas ruonio griaučiai, reti peleko gabalai, kriauklių nuolaužos. O už jos driekėsi plokščia erdvė... ir jokios jūros. Tačiau po trijų valandų nejudanti horizonto linija pradėjo kvėpuoti, susijaudino. Ir dabar už jos sužibėjo jūros bangavimas. Potvynių banga nevaldomai riedėjo į priekį pilku paviršiumi. Aplenkdamos viena kitą, bangos bėgo į krantą. Viena po kitos skendo tolimos uolos – o aplinkui matosi tik vanduo. Ji man į veidą išmeta druskos purškalo. Vietoj negyvos lygumos priešais mane gyvena ir kvėpuoja vandens paviršius.

Kai potvynio banga patenka į piltuvo formos įlanką, įlankos krantai ją tarsi suspaudžia, todėl potvynio aukštis kelis kartus padidėja. Taigi Fundy įlankoje prie rytinės Šiaurės Amerikos pakrantės potvynių ir atoslūgių aukštis siekia 18 m. Europoje didžiausi potvyniai (iki 13,5 metro) būna Bretanėje netoli Sen Malo miesto.

Labai dažnai potvynio banga patenka į burną

Mūsų planeta nuolat yra Mėnulio ir Saulės sukurtame gravitaciniame lauke. Tai yra unikalaus reiškinio, išreikšto atoslūgiais Žemėje, priežastis. Pabandykime išsiaiškinti, ar šie procesai turi įtakos aplinką ir žmogaus gyvenimą.

„Atoslūgio ir atoslūgio“ reiškinio mechanizmas

Panašūs sausumos vandenų lygio svyravimai gali būti parodyti šioje sistemoje:

• Vandens lygis palaipsniui kyla, pasiekdamas savo aukščiausias taškas. Šis reiškinys vadinamas pilnu vandeniu.
• Po tam tikro laiko vanduo pradeda slūgti. Mokslininkai šiam procesui suteikė „atoslūgio“ apibrėžimą.
• Maždaug šešias valandas vanduo teka iki minimumo. Toks pokytis buvo vadinamas terminu „mažas vanduo“.

Galite pastebėti tam tikrą reguliarumą, jei mėnesį stebėsite potvynių procesą toje pačioje vietoje. Analizės rezultatai įdomūs: kasdien žemas ir didelis vanduo keičia savo vietą. Su tokiais natūralus veiksnys Kaip ir formuojantis jaunatis ir pilnatis, tiriamų objektų lygiai tolsta vienas nuo kito.

Vadinasi, du kartus per mėnesį potvynio amplitudė yra maksimali. Periodiškai atsiranda ir mažiausia amplitudė, kai po būdingos Mėnulio įtakos žemo ir aukšto vandens lygiai pamažu artėja vienas prie kito.

Potvynių ir atoslūgių Žemėje priežastys

Potvynių susidarymui įtakos turi du veiksniai. Reikėtų atidžiai apsvarstyti abu objektus, turinčius įtakos Žemės vandens erdvės pokyčiui.

Mėnulio energijos poveikis atoslūgiui ir atoslūgiui

Eksperimento rezultatai parodys, kad jų parametrų skirtumas yra gana mažas. Reikalas tas, kad žemės paviršiaus taškas yra arčiausiai Mėnulio išorinis poveikis pažodžiui 6% daugiau nei labiausiai nutolęs. Galima tvirtai teigti, kad toks jėgų atsiskyrimas stumia Žemę Mėnulio-Žemės trajektorijos kryptimi.

Atsižvelgiant į tai, kad mūsų planeta dienos metu nuolat sukasi aplink savo ašį, dviguba potvynio banga praeina du kartus per sukurto ruožo perimetrą. Tai lydi vadinamųjų dvigubų „slėnių“ kūrimas, kurių aukštis iš esmės neviršija 2 metrų vandenynuose.

Žemės sausumos teritorijoje tokie svyravimai siekia ne daugiau kaip 40–43 centimetrus, o tai daugeliu atvejų mūsų planetos gyventojų nepastebi.

Visa tai veda prie to, kad nei sausumoje, nei vandens stichijoje nejaučiame potvynių galios. Panašų reiškinį galite stebėti siauroje pakrantės juostoje, nes vandenyno ar jūros vandenys pagal inerciją kartais įgauna įspūdingų aukštumų.

Iš viso to, kas pasakyta, galime daryti išvadą, kad atoslūgiai ir atoslūgiai labiausiai siejami su Mėnuliu. Dėl to šios srities tyrimai yra įdomiausi ir aktualiausi.

Saulės veiklos įtaka atoslūgiams ir atoslūgiams

Gerai žinomas faktas, kad per pilnatį ir mėnulio augimą visi trys dangaus kūnai – Žemė, Mėnulis ir Saulė – išsidėstę vienoje tiesėje. Tai veda prie Mėnulio ir Saulės potvynių sulenkimo.

Krypties iš mūsų planetos į jos palydovą ir pagrindinę Saulės sistemos žvaigždę, kuri viena nuo kitos skiriasi 90 laipsnių, laikotarpiu, tiriamam procesui yra tam tikra Saulės įtaka. Padidėja atoslūgių lygis ir sumažėja potvynių lygis sausumos vandenyse.

Visi požymiai rodo, kad saulės aktyvumas taip pat turi įtakos potvynių ir atoslūgių energijai mūsų planetos paviršiuje.

Pagrindiniai atoslūgių ir atoslūgių tipai

1. Pusiau paros pokyčiai vandens paviršiuje. Tokios transformacijos susideda iš dviejų pilnų ir tiek pat nepilnų vandenų. Kintamų amplitudių parametrai yra beveik lygūs vienas kitam ir atrodo kaip sinusinė kreivė. Dažniausiai jie yra Barenco jūros vandenyse, plačioje Baltosios jūros pakrantės juostos linijoje ir beveik viso Atlanto vandenyno teritorijoje.
2. Kasdieniai vandens lygio svyravimai. Jų procesas susideda iš vieno pilno ir nepilno vandens per dieną skaičiuojamo laikotarpio. Panašus reiškinys stebimas ir Ramiajame vandenyne, jo formavimasis itin retas. Žemės palydovui einant per pusiaujo zoną, galimas stovinčio vandens efektas. Jei Mėnulis mažėja su mažiausiu rodikliu, atsiranda nedideli pusiaujo potvyniai. Esant didžiausiam skaičiui, vyksta atogrąžų potvynių formavimosi procesas, lydimas didžiausios vandens įtekėjimo galios.
3. Mišrūs potvyniai. Ši sąvoka apima netaisyklingus pusiau paros ir paros potvynius. Pusdieniai netaisyklingos konfigūracijos žemės vandens apvalkalo lygio pokyčiai daugeliu atžvilgių yra panašūs į pusdienius potvynius. Pasikeitus paros potvyniams, galima stebėti polinkį į paros svyravimus, priklausomai nuo mėnulio deklinacijos laipsnio. Labiausiai mišrių potvynių ir atoslūgių paveikti Ramiojo vandenyno vandenys.
4. nenormalūs potvyniai. Šie vandens pakilimai ir kritimai neatitinka kai kurių aukščiau išvardytų savybių aprašymo. Ši anomalija siejama su „sekliojo vandens“ sąvoka, kuri keičia vandens lygio kilimo ir kritimo ciklą. Šio proceso įtaka ypač ryški upių žiotyse, kur potvyniai yra trumpesni nei potvyniai. Panašų kataklizmą galite stebėti kai kuriose Lamanšo dalyse ir Baltosios jūros srovėse.

Ebb ir srauto diagrama Žemėje

• Vietos, kurioje svarbu žinoti potvynių ir atoslūgių duomenis, žymėjimas. Verta prisiminti, kad net ir arti esantys objektai turės skirtingos savybės dominantis reiškinys.
• Suradimas reikalinga informacija naudojant interneto išteklius. Norėdami gauti tikslesnės informacijos, galite apsilankyti tiriamo regiono uoste.
• Tikslių duomenų poreikio laiko nurodymas. Šis aspektas priklauso nuo to, ar informacija reikalinga tam tikrai dienai, ar lankstesnis studijų grafikas.
• Darbas su lentele kylančių poreikių režimu. Jame bus rodoma visa informacija apie potvynius ir potvynius.

1. Lentelės viršuje esančiuose stulpeliuose nurodytos tariamo įvykio dienos ir datos. Šis elementas leis jums sužinoti tyrimo laiko tarpo nustatymo tašką.
2. Po laikinosios apskaitos eilute yra skaičiai, išdėstyti dviem eilėmis. Dienos formatu čia patalpintas Mėnulio ir Saulės tekėjimo fazių dekodavimas.
3. Žemiau yra bangos formos diagrama. Šie rodikliai fiksuoja tiriamos teritorijos vandenų viršūnes (potvynius) ir įdubas (potvynius).
4. Apskaičiavus bangų amplitudę, nustatomi dangaus kūnų patekimo duomenys, kurie turi įtakos Žemės vandens apvalkalo pokyčiams. Šis aspektas leis stebėti Mėnulio ir Saulės veiklą.
5. Abiejose lentelės pusėse galite matyti skaičius su pliuso ir minuso indikatoriais. Ši analizė svarbi nustatant vandens pakilimo ar kritimo lygį, skaičiuojamą metrais.

Visi šie rodikliai negali garantuoti šimtaprocentinės informacijos, nes pati gamta mums diktuoja parametrus, kuriais vadovaujantis vyksta jos struktūriniai pokyčiai.

Potvynių ir atoslūgių poveikis aplinkai ir žmonėms

Potvynių atoslūgių ir atoslūgių žmonių gyvenimui ir aplinkai įtakos turi daug veiksnių. Tarp jų yra fenomenalaus pobūdžio atradimų, kuriuos reikia atidžiai ištirti.

Killer bangos: hipotezės ir reiškinio pasekmės

Šio objekto tyrimas tapo įmanomas naudojant radaro formato palydovus. Šios konstrukcijos leido per porą savaičių įrašyti keliolika itin didelės amplitudės bangų. Tokio vandens bloko iškilimo dydis siekia apie 25 metrus, o tai rodo tiriamo reiškinio didybę.

Žudikų bangos tiesiogiai veikia žmonių gyvenimą, nes per pastaruosius dešimtmečius tokios anomalijos į vandenyno gelmes nunešė didžiulius laivus, tokius kaip supertanklaiviai ir konteinerių laivai. Šio stulbinančio paradokso susidarymo pobūdis nežinomas: milžiniškos bangos susidaro akimirksniu ir taip pat greitai išnyksta.

Yra daug hipotezių dėl tokio gamtos užgaidos susidarymo priežasties, tačiau sūkurių (pavienių bangų dėl dviejų solitonų susidūrimo) atsiradimas yra įmanomas įsikišus Saulės ir Mėnulio veiklai. Šis klausimas vis dar yra mokslininkų, besispecializuojančių šioje temoje, diskusijų objektas.

Atoslūgių ir atoslūgių įtaka organizmams, gyvenantiems Žemėje

Tai apima moliuskus, kurie puikiai prisitaikė prie skysto Žemės apvalkalo svyravimų. Austrės prie didžiausi potvyniai pradeda aktyviai daugintis, o tai rodo, kad jie palankiai reaguoja į tokius vandens elemento struktūros pokyčius.

Tačiau ne visi organizmai taip palankiai reaguoja į išorinius pokyčius. Daugelis gyvų būtybių rūšių kenčia nuo periodinių vandens lygio svyravimų.

Nors gamta daro savo ir koordinuoja bendros planetos pusiausvyros pokyčius, biologinės medžiagos prisitaiko prie sąlygų, kurias joms suteikia Mėnulio ir Saulės veikla.

Atoslūgių ir atoslūgių įtaka žmogaus gyvenimui

Iš esmės šis cikliškas reiškinys atneša tik destrukciją ir bėdą. Šiuolaikinės technologijos leisti šį neigiamą veiksnį nukreipti teigiama linkme.

Tokių naujoviškų sprendimų pavyzdys gali tarnauti kaip baseinai kaip spąstai tokiems vandens balanso svyravimams. Jie turi būti sukurti taip, kad būtų ekonomiški ir praktiški.

Norėdami tai padaryti, būtina sukurti tokius gana reikšmingo dydžio ir tūrio baseinus. Jėgainės, skirtos išlaikyti potvynių ir potvynių poveikį Žemės vandens ištekliams, yra naujas, bet daug žadantis verslas.

Žiūrėkite vaizdo įrašą apie atoslūgius:

Pasaulio vandenynas gyvena pagal savo taisykles, kurios harmoningai derinamos su visatos dėsniais. Žmonės jau seniai pastebėjo, kad jie aktyviai juda, tačiau negalėjo suprasti, su kuo susiję šie jūros lygio svyravimai. Išsiaiškinkime, kas yra potvynis, atoslūgis?

Ebb and flow: vandenyno paslaptys

Jūreiviai puikiai žinojo, kad potvyniai yra kasdienis reiškinys. Tačiau nei paprasti gyventojai, nei išsilavinę protai negalėjo suprasti šių pokyčių prigimties. Jau V amžiuje prieš Kristų filosofai bandė apibūdinti ir apibūdinti, kaip juda vandenynai. atrodė kažkas fantastiško ir neįprasto. Net žinomi mokslininkai potvynius laikė planetos alsavimu. Ši versija egzistavo kelis tūkstantmečius. Tik XVII amžiaus pabaigoje žodžio „potvynis“ reikšmė buvo siejama su mėnulio judėjimu. Tačiau šio proceso neįmanoma paaiškinti moksliniu požiūriu. Po šimtų metų mokslininkai įminė šią mįslę ir davė tikslus apibrėžimas kasdieninis vandens lygio pokytis. Dvidešimtajame amžiuje atsiradęs okeanologijos mokslas nustatė, kad potvynis – tai vandenynų vandens lygio kilimas ir kritimas dėl Mėnulio gravitacinės įtakos.

Ar potvyniai visur vienodi?

Mėnulio įtaka žemės plutai nevienoda, todėl negalima teigti, kad potvyniai visame pasaulyje yra vienodi. Kai kuriose pasaulio vietose kasdienis jūros lygio kritimas siekia iki šešiolikos metrų. O Juodosios jūros pakrantės gyventojai potvynių praktiškai visai nepastebi, nes jie yra patys nereikšmingiausi pasaulyje.

Paprastai pokytis vyksta du kartus per dieną – ryte ir vakare. Tačiau Pietų Kinijos jūroje potvynis yra vandens masių judėjimas, kuris vyksta tik kartą per dvidešimt keturias valandas. Labiausiai jūros lygio pokyčiai pastebimi sąsiauriuose ar kitose kliūtyse. Jei stebėsite, tada plika akimi bus pastebėta, kaip greitai vanduo nuteka ar ateina. Kartais per kelias minutes pakyla iki penkių metrų.

Kaip jau išsiaiškinome, jūros lygio pokytį lemia nekintamo palydovo Mėnulio smūgis į žemės plutą. Bet kaip šis procesas vyksta? Norint suprasti, kas yra potvynis, būtina išsamiai suprasti visų Saulės sistemos planetų sąveiką.

Mėnulis ir žemė yra nuolat vienas nuo kito priklausomi. Žemė traukia savo palydovą, o tai savo ruožtu linkusi traukti mūsų planetą. Ši begalinė konkurencija leidžia išlaikyti reikiamą atstumą tarp dviejų kosminių kūnų. Mėnulis ir Žemė juda savo orbitomis, dabar tolsta, dabar artėja vienas prie kito.

Tą akimirką, kai Mėnulis priartėja prie mūsų planetos, žemės pluta išlinksta jos link. Tai sukelia vandens bangą žemės plutos paviršiuje, tarsi ji linkusi kilti aukščiau. Žemės palydovo atsiskyrimas sukelia Pasaulio vandenyno lygio kritimą.

Potvynių ir atoslūgių intervalas Žemėje

Kadangi potvynis yra reguliarus reiškinys, jis turi turėti savo specifinį judėjimo intervalą. Okeanologai išsiaiškino tikslus laikas mėnulio diena. Šis terminas paprastai vadinamas Mėnulio apsisukimu aplink mūsų planetą, jis yra šiek tiek ilgesnis nei mums įprasta dvidešimt keturios valandos. Kiekvieną dieną potvyniai pasislenka penkiasdešimt minučių. Šis laiko intervalas būtinas, kad banga „pasivytų“ Mėnulį, kuris per Žemės dieną pasislenka trylika laipsnių.

Vandenynų potvynių įtaka upėms

Mes jau išsiaiškinome, kas yra potvynis, tačiau mažai žmonių žino apie šių vandenynų svyravimų poveikį mūsų planetai. Keista, kad net upes paveikia vandenyno potvyniai, o kartais šios intervencijos rezultatas yra neįtikėtinai bauginantis.

Potvynių metu į upės žiotis įžengusi banga susitinka su gėlo vandens srove. Dėl skirtingo tankio vandens masių maišymosi susidaro galinga šachta, kuri pradeda dideliu greičiu judėti prieš upės tėkmę. Šis srautas vadinamas boru ir savo kelyje gali sunaikinti beveik visus gyvius. Panašus reiškinys per kelias minutes išplauna pakrantės gyvenvietes ir ardo pakrantę. Boras sustoja taip pat staiga, kaip ir prasidėjo.

Mokslininkai užfiksavo atvejus, kai galingas boras atsuko upes arba visiškai jas sustabdė. Nesunku įsivaizduoti, kokie katastrofiški tapo šie fenomenalūs potvynio įvykiai visiems upės gyventojams.

Kaip potvyniai veikia jūros gyvybę?

Nenuostabu, kad potvyniai daro didžiulę įtaką visiems organizmams, gyvenantiems vandenyno gelmėse. Sunkiausia yra mažiems gyvūnams, gyvenantiems pakrantės zonose. Jie turi nuolat prisitaikyti prie besikeičiančio vandens lygio. Daugeliui iš jų potvyniai yra būdas pakeisti buveinę. Potvynių metu mažieji vėžiagyviai priartėja prie kranto ir susiranda sau maisto, atoslūgio banga juos traukia gilyn į vandenyną.

Okeanologai įrodė, kad daugelis jūrų gyvūnų yra glaudžiai susiję su potvynio bangomis. Pavyzdžiui, kai kurių rūšių banginių atoslūgių metu sulėtėja medžiagų apykaita. Kitų giliavandenių gyventojų reprodukcinė veikla priklauso nuo bangos aukščio ir jos amplitudės.

Dauguma mokslininkų mano, kad išnykus tokiems reiškiniams kaip vandenynų lygio svyravimai, išnyks daug gyvų būtybių. Išties, tokiu atveju jie praras mitybos šaltinį ir negalės savo biologinio laikrodžio prisitaikyti prie tam tikro ritmo.

Žemės sukimosi greitis: ar potvynių įtaka didelė?

Daugelį dešimtmečių mokslininkai tiria viską, kas susiję su terminu „potvynis“. Tai procesas, kuris kasmet atneša vis daugiau paslapčių. Daugelis ekspertų Žemės sukimosi greitį sieja su potvynio bangų veikimu. Pagal šią teoriją, atoslūgių įtakoje jie formuojasi savo kelyje, nuolat įveikia žemės plutos pasipriešinimą. Dėl to, žmogui beveik nepastebimai, planetos sukimosi greitis sulėtėja.

Tyrinėdami jūros koralus, okeanologai išsiaiškino, kad prieš kelis milijardus metų Žemės para buvo dvidešimt dvi valandos. Ateityje Žemės sukimasis dar labiau sulėtės, o tam tikru momentu jis tiesiog prilygs Mėnulio paros amplitudei. Tokiu atveju, kaip prognozuoja mokslininkai, atoslūgiai tiesiog išnyks.

Žmogaus veikla ir Pasaulio vandenyno svyravimų amplitudė

Nenuostabu, kad žmogus taip pat yra pavaldus potvynių ir atoslūgių poveikiui. Galų gale, jis yra 80% skystas ir negali nereaguoti į mėnulio įtaką. Tačiau žmogus nebūtų gamtos kūrinijos karūna, jei nebūtų išmokęs praktiškai visko panaudoti savo naudai. natūralus fenomenas.

Potvynio bangos energija yra neįtikėtinai didelė, todėl daugelį metų įvairių projektų elektrinių statybai teritorijose, kuriose yra didelė vandens masių judėjimo amplitudė. Rusijoje jau yra kelios tokios elektrinės. Pirmasis buvo pastatytas Baltojoje jūroje ir buvo eksperimentinė versija. Šios stoties galia neviršijo aštuonių šimtų kilovatų. Dabar šis skaičius atrodo juokingas, o naujos potvynio bangų jėgainės generuoja energiją, kuri maitina daugelį miestų.

Šiuos projektus mokslininkai vertina kaip Rusijos energetikos ateitį, nes jie leidžia atidžiau elgtis su gamta ir su ja bendradarbiauti.

Ebb ir srautas yra gamtos reiškiniai, kurie ne taip seniai buvo visiškai neištirti. Kiekvienas naujas okeanologų atradimas sukelia dar didesnių klausimų šioje srityje. Tačiau galbūt kada nors mokslininkai sugebės įminti visas paslaptis, kurias vandenyno potvyniai kasdien pateikia žmonijai.

Kas nenorėtų pasivaikščioti iki jūros dugno? "Tai yra neįmanoma! - sušuksi tu. „Tam jums reikia bent jau kesono! Bet ar nežinote, kad du kartus per dieną atsiveria didžiuliai jūros dugno plotai? Tiesa, vargas tiems, kurie nusprendžia likti šioje „parodoje“ ilgiau nei nustatytas laikas! Jūros dugnas atsiveria atoslūgio metu. yra aukšto ir žemo vandens kaita.

Tai viena iš gamtos paslapčių. Daugelis gamtininkų bandė tai išspręsti: Kepleris kuris atrado planetų judėjimo dėsnį, Niutonas nustatęs pagrindinius judėjimo dėsnius, prancūzų mokslininkas Laplasas kurie tyrė dangaus kūnų susidarymą. Visi jie norėjo įsiskverbti į vandenynų gyvenimo paslaptis..

Vėjas sukuria bangas jūroje. Tačiau norint suvaldyti atoslūgį, vėjas per silpnas. Net audra gali būti tik pagalbininkas potvynio metu. Kokios milžiniškos jėgos atlieka tokį sunkų darbą?

Mėnulio įtaka atoslūgiui ir atoslūgiui

Trys milžinai kovoja už vandenynus: Saulė, Mėnulis ir pati Žemė. Saulė yra stipriausia, bet ji per toli nuo mūsų, kad būtų nugalėtoja. Vandens masių judėjimą Žemėje daugiausia valdo Mėnulis. Būdamas 384 000 kilometrų atstumu nuo Žemės, jis reguliuoja vandenynų „pulsą“. Kaip didžiulis magnetas, Mėnulis keliais metrais traukia vandens mases, o Žemė sukasi aplink savo ašį.

Nors skirtumas tarp potvynio ir atoslūgio aukščio vidutiniškai yra ne didesnis kaip 4 metrai, Mėnulio darbas yra milžiniškas. Tai prilygsta 11 trilijonų arklio galių. Jei šis skaičius parašytas vienu skaičiumi, tai jis turės 18 nulių ir atrodys taip: 11 000 000 000 000 000 000. Tokio arklių skaičiaus nesurinksi, net jei varysi bandas iš visų Žemės rutulio „galų“.

Ebb and flow – energijos šaltiniai

Po Saulės atoslūgiai ir atoslūgiai- Didžiausias energijos šaltiniai. Jie galėtų duoti elektros aplink pasauli. Nuo neatmenamų laikų žmogus stengėsi, kad mėnulis jam tarnautų. Kinijoje ir kitose šalyse potvynių vandenys jau seniai virto girnų akmenimis.

1913 metais Šiaurės jūroje netoli Husumo pradėjo veikti pirmoji „mėnulio“ energijos stotis. Kuro trūkumą jaučiančioje Anglijoje, Prancūzijoje, JAV, o ypač Argentinoje sukurta daug drąsių potvynių stočių statybos projektų. Tačiau sovietų inžinieriai nuėjo toliausiai, sukūrę 100 kilometrų ilgio ir 15 metrų aukščio užtvankos Baltosios jūros Mezeno įlankoje statybos projektą.

Atoslūgio metu už užtvankos susidaro 2000 kvadratinių kilometrų talpos rezervuaras. Du tūkstančiai turbogeneratorių duos 36 milijardus kilovatvalandžių. Tokį energijos kiekį 1929 m. pagamino Prancūzija, Italija ir Šveicarija kartu. Šios energijos kilovatvalandė kainuos apie vieną centą. Deja, „pulsas“ jūros atoslūgiai ir atoslūgiai plaka nelygia jėga, kaip žmogaus pulsas. Potvyniai neužtikrina pastovaus ir vienodo vandens srauto, todėl projektą sunku įgyvendinti.

Potvynis stipriausias, kai saulė ir mėnulis traukia vandens mases ta pačia kryptimi. Potvyniai, kai vandens lygis pakyla iki 20 metrų, atsirasti pilnatis ir jaunas mėnulis. Jie vadinami "syzygy". Pirmąjį ir paskutinį mėnesio ketvirtį kai mėnulis yra stačiu kampu saulei, potvyniai yra žemiausi ir vadinami kvadratūra.

Jūros atoslūgiai ir atoslūgiai yra labai didelę reikšmę navigacijai, todėl jie yra įžeidžiantys skaičiuoti iš anksto. Šis skaičiavimas yra toks sudėtingas, kad metiniam potvynių kalendoriui sudaryti prireikia daug savaičių. Tačiau išradingas žmogaus protas sukūrė kompiuterį, kurio „elektroninės smegenys“ prognozuoja potvynius dviem dienoms. Potvynių kalendorius rodo, kad potvynio bangos reguliariais intervalais juda aplink Žemės rutulį. Iš pajūrio jie kyla į upes.

© Vladimiras Kalanovas,
"Žinios yra galia".

Potvynių ir atoslūgių reiškinys jūroje buvo pastebėtas nuo seniausių laikų. Herodotas apie potvynius rašė jau V amžiuje prieš Kristų. Ilgą laiką žmonės negalėjo suprasti potvynių pobūdžio. Buvo padarytos įvairios fantastiškos prielaidos, pavyzdžiui, kad Žemė kvėpuoja. Net garsus mokslininkas (1571–1630), atradęs planetų judėjimo dėsnius, atoslūgį ir tėkmę laikė ... Žemės planetos kvėpavimu.

Prancūzų matematikas ir filosofas (1596-1650) pirmasis iš Europos mokslininkų atkreipė dėmesį į potvynių ir atoslūgių ryšį, bet nesuprato, koks tai ryšys. Todėl jis pateikė tokį potvynių ir atoslūgių reiškinio paaiškinimą, kuris yra toli nuo tiesos: Mėnulis, besisukantis aplink Žemę, spaudžia vandenį, todėl jis nukrenta.

Pamažu mokslininkai išsiaiškino šią, reikia pasakyti, sudėtingą problemą, ir buvo nustatyta, kad potvyniai yra Mėnulio ir (mažesniu mastu) Saulės gravitacijos jėgų įtakos vandenyno paviršiui pasekmė. .

Okeanologijoje duota toliau pateiktą apibrėžimą: ritmingas vandenų kilimas ir kritimas, taip pat juos lydinčios srovės vadinamos atoslūgiais ir atoslūgiais.

Ebb and flow atsiranda ne tik vandenyne, bet ir atmosferoje bei žemės plutoje. Žemės plutos pakilimas labai mažas, todėl juos galima tik nustatyti specialius įrenginius. Kitas dalykas – vandens paviršius. Vandens dalelės juda ir, gaudamos pagreitį iš Mėnulio pusės, priartėja prie jo nepalyginamai labiau nei prie žemės skliauto. Todėl pusėje, nukreiptoje į mėnulį, vanduo kyla aukštyn, suformuodamas vingį, savotišką vandens piliakalnį vandenyno paviršiuje. Kadangi Žemė sukasi aplink savo ašį, ši vandens kalva juda išilgai vandenyno paviršiaus.

Teoriškai net ir tolimos žvaigždės dalyvauja formuojant potvynius. Tačiau tai tebėra grynai teorinė žinia, nes žvaigždžių įtaka yra nereikšminga ir gali būti nepaisoma. Tiksliau, net neįmanoma jo nepaisyti, nes nėra ko apleisti. Saulės įtaka vandenyno paviršiui dėl didelio žvaigždės atstumo yra 3-4 kartus silpnesnė už Mėnulio įtaką. Galingi Mėnulio potvyniai užmaskuoja Saulės trauką, todėl saulės potvyniai kaip tokie nėra stebimi.

Kraštutinė vandens lygio padėtis potvynio pabaigoje vadinama pilnas vanduo, o atoslūgio pabaigoje - mažas vanduo.

Dvi nuotraukos, darytos iš to paties taško atoslūgio ir atoslūgio momentais,
duoti supratimą apie potvynio lygio svyravimus.

Jei potvynį pradėsime stebėti pilno vandens momentu, pamatysime, kad po 6 valandų ateis žemiausia vandens padėtis. Po to vėl prasidės potvynis, kuris taip pat tęsis 6 valandas, kol pasieks aukščiausią lygį. Kitas potvynis ateis po 24 valandų nuo mūsų stebėjimo pradžios.

Bet tai įvyks tik esant idealioms, teorinėms sąlygoms. Realiai per dieną būna vienas pilnas ir vienas žemas vanduo – tada potvynis vadinamas kasdien. Ir tai gali įvykti per du potvynio ciklus. Šiuo atveju mes kalbame apie pusiau paros potvynį.

Kasdienio potvynio laikotarpis trunka ne 24 valandas, o 50 minučių ilgiau. Atitinkamai, pusiau paros potvynis trunka 12 valandų ir 25 minutes.

Pasaulio vandenyne vyrauja pusiau paros potvyniai. Tai deklaruoja Žemės sukimasis aplink savo ašį. Potvynis, kaip didžiulė švelniai pasvirusi banga, kurios ilgis siekia daug šimtų kilometrų, pasklinda po visą vandenynų paviršių. Tokios bangos atsiradimo laikotarpis kiekvienoje vandenyno vietoje skiriasi nuo pusės paros iki paros. Remiantis potvynių ir atoslūgių periodiškumu, jie skirstomi į dieninius ir pusdienius.

Per visą Žemės sukimąsi aplink savo ašį Mėnulis dangumi pasislenka apie 13 laipsnių. Norint „pasivyti“ Mėnulį, potvynio banga užtenka 50 minučių. Tai reiškia, kad didelio vandens atvykimo į tą pačią vietą vandenyne laikas nuolat kinta, palyginti su paros metu. Taigi, jei šiandien vanduo buvo pilnas vidurdienį, tai rytoj bus 12:50, o poryt 13:40.

Atvirame vandenyne, kur potvynio banga nesutinka pasipriešinimo iš žemynų, salų, netolygaus dugno ir pakrantės linijos, iš esmės yra reguliarūs pusiau paros potvyniai. Potvynių bangos atvirame vandenyne yra nematomos, kur jų aukštis neviršija vieno metro.

Visa jėga potvynis pasireiškia atviroje vandenyno pakrantėje, kur dešimtis ir šimtus mylių nesimato nei salų, nei staigių pakrantės vingių.

Kai Saulė ir Mėnulis yra vienoje tiesėje vienoje Žemės pusėje, atrodo, kad abiejų šviesuolių traukos jėga sumuojasi. Tai nutinka du kartus per mėnulio mėnesį – jaunaties arba pilnaties metu. Ši šviesulių padėtis vadinama syzygy, o potvynis, kuris ateina šiomis dienomis, vadinamas. Pavasario potvyniai yra patys didžiausi ir galingiausi. Priešingai, žemiausi potvyniai vadinami.

Reikėtų pažymėti, kad pavasario potvynių lygis toje pačioje vietoje ne visada yra vienodas. Priežastis ta pati: Mėnulio judėjimas aplink – Žemę ir Žemės – aplink Saulę. Nepamirškime, kad Mėnulio orbita aplink Žemę yra ne apskritimas, o elipsė, kuri sukuria gana pastebimą skirtumą tarp Mėnulio perigėjaus ir apogėjaus – 42 tūkst. Jei sizigijos metu Mėnulis bus perigėjuje, tai yra mažiausiu atstumu nuo Žemės, tai sukels didelę potvynio bangą. Na, o jei per tą patį laikotarpį Žemė, judanti savo elipsine orbita aplink Saulę, yra mažiausiu atstumu nuo jos (ir kartais pasitaiko sutapimų), tada atoslūgiai pasieks maksimalią reikšmę.

Štai keli pavyzdžiai, rodantys didžiausią aukštį, kurį tam tikrose Žemės rutulio vietose pasiekia vandenynų potvyniai (metrais):

Vanduo potvynio metu kyla skirtingu greičiu. Potvynių pobūdis labai priklauso nuo jūros dugno pasvirimo kampo. Prie stačių krantų vanduo iš pradžių kyla lėtai – 8-10 milimetrų per minutę. Tada potvynio greitis didėja ir tampa didžiausias iki padėties „pus vandens“. Tada jis sulėtėja iki viršutinės potvynio linijos padėties. Atoslūgio dinamika panaši į potvynio dinamiką. Tačiau atoslūgis plačiuose paplūdimiuose atrodo visiškai kitaip. Čia vandens lygis pakyla labai greitai ir kartais jį lydi didelė potvynio banga, sparčiai besiveržianti seklumomis. Maudynių entuziastai tokiais paplūdimiais žiojėja, nieko gero negalima tikėtis. Jūros stichija nemoka juokauti.

Vidaus jūrose, kurias nuo likusio vandenyno skiria siauri ir sekli vingiuoti sąsiauriai ar mažų salelių sankaupos, potvyniai ateina su vos pastebima amplitude. Tai matome Baltijos jūros, patikimai nuo atoslūgių uždarytos sekliais Danijos sąsiauriais, pavyzdyje. Teoriškai potvynių ir atoslūgių aukštis Baltijos jūroje siekia 10 centimetrų. Bet šie potvyniai yra nematomi akiai, juos slepia vandens lygio svyravimai nuo vėjo ar nuo atmosferos slėgio pokyčių.

Žinoma, kad Sankt Peterburge potvyniai dažnai kyla, kartais būna labai stiprūs. Prisiminkime, kaip vaizdingai ir teisingai jis perteikė stipriausio 1824 m. potvynio dramą eilėraštyje " Bronzinis raitelis» didysis rusų poetas A.S. Puškinas. Laimei, tokio masto potvyniai Sankt Peterburge neturi nieko bendra su potvyniais. Šiuos potvynius sukelia cikloniniai vėjai, kurie rytinėje Suomijos įlankos dalyje ir Nevoje vandens lygį gerokai pakelia 4–5 metrais.

Vandenyno potvyniai ir atoslūgiai daro dar mažesnį poveikį vidaus jūroms Juodojoje ir Azovo jūroje, taip pat Egėjo ir Viduržemio jūroje. Azovo jūroje, sujungtoje su Juodąja siauru Kerčės sąsiauriu, potvynių amplitudė yra artima nuliui. Juodojoje jūroje vandens lygio svyravimai dėl potvynių ir atoslūgių nesiekia net 10 centimetrų.

Ir atvirkščiai, įlankose ir siaurose įlankose, turinčiose laisvą ryšį su vandenynu, potvyniai pasiekia reikšmingą vertę. Laisvai patekusios į įlanką potvynių masės veržiasi į priekį ir, nerasdamos išeities tarp siaurėjančių pakrančių, kyla aukštyn ir užlieja žemę dideliu plotu.

Vandenyno potvynių metu kai kurių upių žiotyse stebimas pavojingas reiškinys, vadinamas boro. Jūros vandens tėkmė, patekusi į upės vagą ir susitikusi su upės tėkme, suformuoja galingą putų šachtą, kylančią kaip siena ir greitai judančią prieš upės tėkmę. Pakeliui boras ardo krantus ir gali sunaikinti bei nuskandinti bet kurį laivą, jei jis yra upės farvateryje.

Didžiausioje Pietų Amerikos upėje – Amazonėje – galinga 5–6 metrų aukščio potvynio banga slenka 40–45 km/h greičiu pusantro tūkstančio kilometrų atstumu nuo žiočių.

Kartais potvynio bangos sustabdo upių tėkmę ir netgi pasuka ją priešinga kryptimi.

Rusijos teritorijoje nedidelį borą išbando upės, įtekančios į Baltosios jūros Mezeno įlanką.

Siekiant panaudoti potvynių ir atoslūgių energiją kai kuriose šalyse, įskaitant Rusiją, buvo pastatytos potvynių ir atoslūgių jėgainės. Pirmoji Baltosios jūros Kislogubo įlankoje pastatyta potvynių ir atoslūgių jėgainė siekė tik 800 kilovatų. Ateityje PES buvo suprojektuoti su dešimčių ir šimtų tūkstančių kilovatų galia. Tai reiškia, kad potvyniai pradeda veikti žmogaus labui.

Ir paskutinis, bet pasauliniu mastu svarbus potvynių ir atoslūgių klausimas. Potvynių sukeltos srovės atitinka žemynų, salų ir jūros dugno pasipriešinimą. Kai kurie mokslininkai mano, kad dėl vandens masių trinties prieš šias kliūtis Žemės sukimasis aplink savo ašį sulėtėja. Iš pirmo žvilgsnio šis sulėtėjimas yra gana nereikšmingas. Skaičiavimai parodė, kad per visą mūsų eros laiką, tai yra 2000 metų, diena Žemėje pailgėjo 0,035 sekundės. Bet kuo buvo pagrįstas skaičiavimas?

Pasirodo, yra įrodymų, nors ir netiesioginių, kad mūsų planetos sukimasis lėtėja. Tyrinėdamas išnykusius devono laikotarpio koralus, anglų mokslininkas D. Wellsas nustatė, kad paros augimo žiedų skaičius yra 400 kartų didesnis nei metinių. Astronomijoje pripažįstama planetų judėjimo stabilumo teorija, pagal kurią metų trukmė praktiškai nesikeičia.

Pasirodo, devono laikotarpiu, tai yra prieš 380 milijonų metų, metus sudarė 400 dienų. Taigi diena truko 21 valandą 42 minutes.

Jei D. Wellsas neklydo skaičiuodamas senovės koralų paros žiedus ir jei likę skaičiavimai yra teisingi, tai viskas eina iki to, kad Žemei neprireiks net kokių 12-13 mlrd. dieną, kad jos trukmė būtų lygi mėnulio mėnesiui. Ir tada kas? Tada mūsų Žemė visada bus viena pusė pasukta į Mėnulį, kaip šiuo metu vyksta su Mėnuliu Žemės atžvilgiu. Vandens kilimas stabilizuojasi vienoje Žemės pusėje, potvyniai nustos egzistuoti, o saulės potvyniai yra per silpni, kad juos būtų galima pajusti.

Savo skaitytojams suteikiame galimybę savarankiškai įvertinti šią gana egzotišką hipotezę.

© Vladimiras Kalanovas,
"Žinios yra galia"