Що керує приливами і відливами. Найбільші амплітуди припливів. Вплив Місяця на приплив

Що таке відлив і приплив

На багатьох морських узбережжях можна спостерігати, як рівень води з певною періодичністю рівномірно опускається і залишається лише в'язка грунт. Цей процес називається відливом. Однак через кілька годин рівень води знову піднімається і грунт на березі знову покривається водою. Цей процес називається припливом. Рівень води змінюється регулярно двічі на день.

Коли припливи змінюються відливами

Відлив і приплив регулярно змінюють один одного: за відливом слід прилив, слідом за ним - наступний відлив. найвищий рівеньводи в морі або океані під час припливу називають повною водою, а мінімальний під час відливу - відповідно, малої водою. Цикл «повна вода - відлив - мала вода - прилив - повна вода» становить 12 годин 25 хвилин. А це означає, що припливи і відливи можна спостерігати двічі на день.

Як відбуваються припливи і відливи

Сила тяжіння Місяця обумовлює утворення в море першого приливної гребеня на зверненої до неї стороні Землі. В силу законів фізики, пов'язаних з обертанням Землі і виникненням відцентрової сили, на протилежному боці Землі формується другий приливної гребінь, ще більш потужний, ніж перший. Тому і тут рівень води підвищується.

Між двома цими гребенями він опускається, і відбувається відплив! І Сонце силою свого тяжіння впливає на Землю, а також на припливи і відливи. Але сила впливу Сонця набагато менше, ніж Місяця, хоча маса Сонця в 30 мільйонів разів перевищує масу Місяця. Причина цього криється в тому, що Сонце від Землі в 390 разів далі, ніж Місяць від Землі.

Перша припливна гідроелектростанція

Завдяки припливи і відпливи, тобто підняття і падіння рівня моря, виробляється багато енергії. Її можна використовувати для виробництва електрики. Перша і найбільша в даний час припливна гідроелектростанція в світі була побудована в естуарії (вузькому затоці гирла) річки Рані (Сен-Мало, Франція) і в 1966 році введена в експлуатацію. Там різниця між відливом і припливом дуже велика (амплітуда 8,5 метра).

Які ще чинники впливають на припливи і відливи

Крім сил тяжіння, космічних тіл, Місяця і Сонця, на припливи і відливи впливають інші чинники: обертання Землі уповільнює припливи, берега не дають воді підніматися. Крім того, на припливи і відливи впливають сильні шторми, при яких із завищеною талією утруднюється відтік морської води. Тому її рівень в таких місцях значно вище, ніж при звичайному нападі. На припливи і відливи також впливає сила вітру: якщо він дме з берега, рівень води падає значно нижче норми.

Чи завжди видно припливи і відливи

Кажуть, що в деяких морях, наприклад в Середземному або Балтійському, припливів і відливів немає. Звичайно ж, це не так, тому що вони бувають у всіх морях. Однак в Середземному і Балтійському морях різниця між повною і малої водою (амплітуда припливу і відпливу) настільки незначна, що практично непомітна. У Північному ж море, навпаки, дуже чітко розрізняються припливи і відливи.

Приливні хвилі виникають в океанах і переходять в окраїнні моря. Якщо околичне море пов'язане з океаном тільки вузькою протокою, як, наприклад, Середземне море, приливні хвилі або не досягають його, або дуже слабшають. Північне море сполучається з Атлантичним океаном широкою протокою, тому приливні хвилі легко досягають узбережжя і прилив в цьому місці прекрасно видно.

Що таке сізігійний прилив

Особливо сильні припливи і відливи можна спостерігати протягом 14 днів, коли Місяць і Сонце під час повного місяця і молодика (сизигій) знаходяться на одній лінії із Землею. В цей час Приливоутворюючої сили обох небесних тіл, що діють в одному напрямку, підсумовуються і підсилюють прилив. Починається так званий сізігійний прилив, коли повна вода піднімається найвище. Відповідно, під час відпливу вода опускається на самий мінімальний рівень.

Що таке амплітуда припливу і відпливу

Різниця між повною і малої водою під час припливу і відпливу називається амплітудою. При цьому свою роль відіграють сили тяжіння Сонця і Місяця: коли вони підсилюють один одного, амплітуда збільшується (сізігійний прилив), а коли сили тяжіння слабшають - амплітуда, навпаки, зменшується (квадратура прилив). У відкритому морі амплітуда припливу не перевищує 50 сантиметрів. На берегах ж вона, навпаки, набагато більше.

Так, на узбережжі Північного моря Німеччині вона, наприклад, становить 2-3 метри, на англійському узбережжі Північного моря - до 8 метрів, а в бухті Сен-Мало (Франція) в протоці Ла-Манш - доходить до 11 метрів. Це можна пояснити тим, що в дрібних водах приливні хвилі, як і всі інші, втрачають швидкість і уповільнюють свій хід, в результаті чого рівень води піднімається.

Що таке квадратура прилив

Протягом семи днів після повного місяця і молодика Сонце, Земля і Місяць вже не перебувають на одній прямій. Коли Приливоутворюючої сили Місяця і Сонця взаємодіють під прямим кутом один до одного, починається квадратура прилив: повна вода піднімається незначно, а рівень малої води практично не падає.

Що таке приливні течії

Припливи не тільки є причиною підняття і падіння рівня води. У той час як море піднімається і опускається, вода рухається вперед і назад. У відкритому морі це навряд чи помітно, але в протоках і бухтах, де рух води обмежена, можна спостерігати приливні і відливних течії. У першому випадку (приливна течія) воно спрямоване до берега, у другому (отлівноє протягом) - в протилежну сторону. Зміну приливних течій фахівці зазвичай називають поворотом. У момент повороту вода перебуває в спокійному стані, і це явище називається «мертвої точкою» припливу.

Де спостерігаються найбільші амплітуди припливів і відливів

У бухті Фанді на східному узбережжі Канади можна спостерігати найбільші амплітуди припливів і відливів на нашій планеті. Це означає, що різниця між повною і малої водою під час припливу і відпливу тут є максимальною. При сізігійний припливі вона досягає 21 метра. Раніше рибалки встановлювали мережі при повній воді, а збирали рибу з них під час малої води: незвичайний спосібобловлювали

Як виникає штормовий приплив

Штормовим називають приплив, коли вода накочується на береги особливо високо. Він виникає внаслідок сильних вітрів, Які дмуть у напрямку до суші і приходять разом з сізігійний припливом. Нагадаємо: під час нього повна вода піднімається особливо високо, а мала вода опускається особливо низько. Це відбувається в періоди повного місяця і молодика.

Сила вітрів і їх тривалість призводять до виникнення штормового припливу, коли вода піднімається більш ніж на метр над середньою точкою припливу. Розрізняють сильний штормовий приплив, при якому вода піднімається на 2,5 метра, і надсильний - коли вода піднімається більш ніж на 3 метри.

Який швидкості можуть досягати приливні течії

В глибині океанів приливні течії досягають швидкості близько кілометра в годину. У вузьких протоках вона може становити від 15 до 20 кілометрів на годину.

Світовий океан живе за своїми правилами, які гармонійно поєднуються з законами світобудови. Вже давно люди помітили, що активно пересуваються, але ніяк не могли зрозуміти, з чим пов'язані ці коливання рівня моря. Давайте з'ясуємо, що таке прилив, відлив?

Припливи і відливи: загадки океану

Моряки відмінно знали, що припливи і відливи - явище щоденне. Але ось природу цих змін зрозуміти не могли ні прості жителі, ні вчені уми. Ще в п'ятому столітті до нашої ери філософи намагалися описати і охарактеризувати, як рухається Світовий океан. представлялися чимось фантастичним і незвичайним. Навіть авторитетні вчені вважали припливи диханням планети. Ця версія існувала протягом кількох тисячоліть. Тільки в кінці сімнадцятого століття значення слова "прилив" пов'язали з рухом Місяця. Але пояснити цей процес з наукової точки зору так і не вдалося. Через сотні років вчені розібралися з цією загадкою і дали точне визначеннящоденного зміни рівня води. Розгромна замовна стаття в двадцятому столітті наука океанологія встановила, що приплив - це підняття і опускання рівня вод Світового океану в зв'язку з гравітаційним впливом Місяця.

Чи скрізь припливи однакові?

Вплив Місяця на земну кору неоднаково, тому не можна сказати, що по всьому світу припливи ідентичні. У деяких куточках планети щоденні перепади рівня моря доходять до шістнадцяти метрів. А жителі узбережжя Чорного моря практично взагалі не помічають припливів і відливів, так як вони є самими незначними в світі.

Зазвичай зміна відбувається двічі на добу - вранці і ввечері. Але ось в Південно-Китайському морі приплив - це рух водних мас, яке відбувається лише один раз за двадцять чотири години. Найбільше перепади рівня моря помітні в протоках або інших вузьких місцях. Якщо поспостерігати, то неозброєним поглядом буде помітно, наскільки швидко йде або приходить вода. Іноді за кілька хвилин вона піднімається на п'ять метрів.

Як ми вже з'ясували, зміна рівня моря викликано впливом на земну кору її незмінного супутника Місяця. Але як відбувається цей процес? Щоб зрозуміти, що таке прилив, необхідно в подробицях представляти взаємодію всіх планет в Сонячній системі.

Місяць і Земля знаходяться в постійній залежності один від одного. Земля притягує свій супутник, а той, у свою чергу, прагне притягнути нашу планету. Це нескінченне суперництво дозволяє зберігати між двома космічними тілами потрібну відстань. Місяць і Земля рухаються по своїх орбітах, то віддаляючись, то наближаючись один до одного.

У той момент, коли Місяць підходить до нашої планети ближче, земна кора вигинається їй назустріч. Це викликає хвилювання води на поверхні земної кори, вона ніби прагне піднятися вище. Віддалення земного супутника викликає спад рівня Світового океану.

Інтервал припливів і відливів на Землі

Так як приплив - це регулярне явище, то у нього має бути свій певний інтервал руху. Океанологи зуміли вирахувати точний час місячної доби. Цим терміном прийнято називати оборот Місяця навколо нашої планети, він трохи довше звичних для нас двадцяти чотирьох годин. Кожен день припливи і відливи зсуваються на п'ятдесят хвилин. Цей часовий проміжок необхідний хвилі, щоб "наздогнати" Місяць, що переміщається за земну добу на тринадцять градусів.

Вплив океанських припливів на річки

Що таке прилив, ми вже з'ясували, але мало хто знає про вплив цих океанських коливань на нашу планету. Дивно, але навіть річки схильні до впливу океанських припливів, і часом результат цього втручання буває неймовірно страшним.

Під час рясних припливів хвиля, яка зайшла в гирлі річки, зустрічається з потоком прісної води. В результаті змішування водних мас різної щільності утворюється потужний вал, який з величезною швидкістю починає просуватися проти течії річки. Цей потік називають бором, і він здатний зруйнувати на своєму шляху практично все живе. подібне явищеза кілька хвилин змиває прибережні поселення і розмиває берегову лінію. Бор зупиняється так само раптово, як і почався.

Вчені фіксували випадки, коли потужний бор повертав ріки назад або повністю зупиняв їх. Неважко уявити, наскільки катастрофічні для всіх мешканців річки стали ці феноменальні випадки дії припливів.

Як припливи впливають на морських мешканців?

Тож не дивно, що припливи мають величезний вплив на всі організми, які живуть в глибинах океану. Найважче доводиться дрібним тваринам, що живуть в прибережних зонах. Вони змушені постійно пристосовуватися до зміни рівня води. Для багатьох з них припливи - це спосіб змінити місце проживання. Під час припливів дрібні рачки перебираються ближче до берега і знаходять для себе корм, відпливна хвиля тягне їх глибше в океан.

Океанологи довели, що багато морські мешканці тісно пов'язані з приливними хвилями. Наприклад, у деяких видів китів під час відливів сповільнюється обмін речовин. У інших глибоководних жителів репродуктивна активність залежить від висоти хвилі і її амплітуди.

Більшість вчених вважає, що зникнення таких явищ, як коливання рівня Світового океану, призведе до вимирання багатьох живих істот. Адже в цьому випадку вони будуть позбавлені джерела живлення і не зможуть підлаштовувати свій біологічний годинник під певний ритм.

Швидкість обертання Землі: чи ж вплив припливів?

Вже довгі десятиліття вчені вивчають все, що пов'язано з терміном "прилив". Це той процес, який з кожним роком приносить все більше загадок. Багато фахівців пов'язують швидкість обертання Землі з дією приливних хвиль. Відповідно до цієї теорії, під впливом припливів формуються На своєму шляху вони постійно долають опору земної кори. В результаті практично непомітно для людини швидкість обертання планети сповільнюється.

Вивчаючи морські корали, океанологи з'ясували, що кілька мільярдів років тому земна доба становили двадцять другій годині. Надалі обертання Землі буде сповільнюватися ще сильніше, і в якийсь момент просто зрівняється з амплітудою місячної доби. У цьому випадку, як прогнозують вчені, припливи і відливи просто зникнуть.

Життєдіяльність людини і амплітуда коливань Світового океану

Тож не дивно, що дії припливів схильний і людина. Адже він на 80% складається з рідини і не може не відгукуватися на вплив Місяця. Але людина не була б вінцем творіння природи, якби не навчився використовувати з вигодою для себе практично всі природні явища.

Енергія припливної хвилі неймовірно велика, тому вже багато років створюються різні проектипо будівництву електростанцій в районах з великою амплітудоюруху водних мас. У Росії таких електростанцій вже кілька. Перша була побудована в Білому морі і була експериментальним варіантом. Потужність цієї станції не перевищувала восьмисот кіловат. Зараз ця цифра здається смішною, і нові електростанції, що використовують приливну хвилю, виробляють енергію, яка живить багато міст.

Вчені бачать саме в цих проектах майбутнє російської енергетики, адже дозволяють дбайливіше ставитися до природи і співпрацювати з нею.

Припливи і відливи - це природні явища, які не так давно були зовсім не вивченими. Кожне нове відкриття океанологів призводить до ще більших питань в цій галузі. Але можливо, коли-небудь вчені зуміють розгадати всі таємниці, які кожен день підносить людству океанський прилив.

Рівень поверхні океанів і морів періодично, приблизно два рази протягом доби, змінюється. Ці коливання називаються припливами і відливами. Під час припливу рівень океану поступово підвищується і досягає найвищого положення. Під час відпливу рівень поступово падає до найнижчого. При припливі вода тече до берегів, під час відпливу - від берегів.

Припливи і відливи - це стоячі. Вони утворюються внаслідок впливу таких космічних тіл, як і Сонце. За законами взаємодії космічних тіл наша планета і Місяць взаємно притягують один одного. Місячне тяжіння настільки велике, що поверхня океану як би вигинається йому назустріч. Місяць рухається навколо Землі, і за нею «біжить» по океану приливна хвиля. Дійде хвиля до берега - ось і прилив. Мине небагато часу, вода слідом за Місяцем відійде від берега - ось і відлив. За тим же загальним космічним законам припливи і відливи утворюються і від тяжіння Сонця. Однак приливообразующая сила Сонця в зв'язку з його віддаленістю значно менше місячної, і якби не було Місяця, то припливи на Землі були б в 2,17 разів менше. Пояснення приливообразующих сил вперше було дано Ньютоном.

Припливи відрізняються один від одного тривалістю і величиною. Найчастіше протягом доби відбувається два припливи і два відливи. На дугах і узбережжях Східної і Центральної Америки спостерігається один приплив і один відлив протягом доби.

Величина припливів ще більш різноманітна, ніж їх період. Теоретично один місячний приплив дорівнює 0,53 м, сонячний - 0,24 м. Таким чином, найбільший приплив повинен мати висоту 0,77 м. У відкритому океані і у островів величина припливу досить близька до теоретичної: на Гавайських островах - 1 м , на острові Святої Єлени - 1,1 м; на островах - 1,7 м. У материків величина припливів коливається від 1,5 до 2 м. У внутрішніх морях припливи дуже незначні: - 13 см, - 4,8 см. вважається беспрілівних, але близько Венеції припливи бувають до 1 м. найбільш великими можна відзначити наступні припливи, зареєстровані в:

У в затоці Фанді () приплив досяг висоти 16-17 м. Це найбільший показник припливу на всій земній кулі.

На півночі в Пенжинской губі висота припливу досягла 12-14 м. Це найбільший приплив біля берегів Росії. Однак наведені вище показники припливів є скоріше винятком, ніж правилом. У переважній більшості пунктів вимірювань рівня припливів вони невеликі і рідко перевищують 2 м.

Значення припливів дуже велике для морського судноплавства, пристрої портів. Кожна приливна хвиля несе величезний запас енергії.

Моря і океани двічі в день відходять від берега (відплив) і двічі наближаються до нього (приплив). На деяких водоймах припливів практично немає, тоді як на інших різниця між відливом і припливом по береговій лінії може складати і до 16 метрів. В основному припливи бувають півдобові (двічі в день), але в деяких місцях вони добові, тобто, зміна рівня води відбувається лише один раз на добу (один відлив і один приплив).

Припливи і відливи найбільш сильно помітні в берегових смугах, але насправді вони проходять по всій товщі океанів та інших водойм. У протоках і інших вузьких місцях відливи можуть досягати дуже високої швидкості - до 15 км / ч. В основному на явище, як припливи і відливи, впливає Місяць, але в деякій мірі до цього причетне і Сонце. Місяць набагато ближче до Землі, ніж Сонце, тому її вплив на планети сильніше навіть незважаючи на те, що природний супутник набагато менше, і обидва небесних тіла крутяться саме навколо зірки.

Вплив Місяця на припливи

Якби материки і острови не заважали впливу Місяця на воду, а всю поверхню Землі покривав океан рівній глибини, то припливи виглядали б наступним чином. Найближчий до Місяця ділянку океану за рахунок сили тяжіння підвівся б назустріч природному супутнику, за рахунок відцентрової сили протилежна частина водойми підвелася б теж, це буде приплив. Падіння ж рівня води сталося б в лінії, яка перпендикулярна смузі впливу Місяця, в тій частині і був би відлив.

Сонце теж може робити деякий вплив на світовий океан. У молодик і повний місяць, коли Місяць і Сонце знаходяться на одній прямій лінії із Землею, притягальна сила обох світил складається, викликаючи тим самим найбільш сильні припливи і відливи. Якщо ж ці небесні тіла знаходяться перпендикулярно один одному по відношенню до Землі, то дві сили тяжіння будуть протидіяти один одному, і припливи з відливами будуть найбільш слабкими, але все одно на користь Місяця.

Наявність різних островів вносить велику різноманітність в рух вод при відливи і припливи. На деяких водоймах важливу роль відіграє русло і природні перешкоди у вигляді суші (островів), тому вода притікає і відтікає нерівномірно. Води змінюють своє положення не тільки відповідно до силою тяжіння Місяця, але і в залежності від рельєфу місцевості. В цьому випадку при зміні рівня води вона потече по шляху найменшого опору, але відповідно до впливом нічного світила.

Фази Місяця це інше і не зовсім так це все пов'язано. Припливи і відливи явище добової періодичності. Фази Місяця - явище з періодичністю в місячний місяць - 29.5 доби.

Фази Місяця, це те, як відкидає тінь Земля освітлюється Сонцем на Місяць. Місяць обертається навколо Землі, взаємне розташування Місяця, Землі і Сонця змінюється, змінюється і тінь на Місяці від Землі.

Уявіть собі дві кулі. Вони з'єднані штангою. Великий куля обертається навколо своєї осі. І той малий куля, що на іншому кінці штанги обертається навколо великої кулі. Штанга - це образ сили тяжіння між Землею і Місяцем. У місці де закріплена штанга і виходять приливні обурення.

Якби Земля НЕ оберталася навколо своєї осі, то горб припливу йшов би по поверхні Землі за Місяцем, яка обертається навколо Землі з періодом ~ 27дней (чому не 29.5 - окреме питання - гуглити різницю між сидерическим і синодичним місяцем).

Але у нас є ще й обертання Землі навколо своєї осі.

Тобто повертаючись до образу сполучної штанги. У разі Землі і Місяця штанга жорстко закріплена на Місяці, тобто Місяць до Землі однією стороною (тільки трохи "колишеться"), а ось на Землі штанга не закріплена, а рухається по поверхні. Земля обертається навколо своєї осі з періодом 24 години.

Тобто приливної горб біжить вже не з періодом ~ 27 днів, а з періодом 24 години.

Але треба уточнити. Насправді припливи і відливи тільки для простоти пояснюють однією лише Місяцем, а насправді:

Також однією з причин виникнення припливів і відливів є добове (власне) обертання Землі. Маси води світового океану, що мають форму еліпсоїда, велика вісь якого не збігається з віссю обертання Землі, беруть участь в її обертанні навколо цієї осі. Це веде до того, що в системі відліку, пов'язаної з земною поверхнею, по океану біжать по взаємно протилежних сторонахземної кулі дві хвилі, що призводять в кожній точці океанського узбережжя до періодичних, два рази на добу повторюваним явищам відливу, що чергуються з приливами.

Найцікавіше, зверніть увагу (останнє речення), в одній півкулі прилив і протилежно теж приплив. Тобто водна оболонка як еліпсоіда, а не як груша.

Згодом у нас утворився дубль питання і в ньому можна почитати додатково про те, як виходить еліпсоіда замість груші. Дивіться коментарі до відповіді.

Важливо ще сказати про вплив сонця на припливи на прикладі сізігійних і квадратурних припливів. Іноді сонце, місяць і земля шикуються в одну лінію (земля<--луна<--солнце) и силы притяжения солнца и луны - складываются, соответственно самые сильные приливы - сизигийные. Они происходят во время новолуния и полнолуния. Квадратурные приливы - самые слабые,когда силы тяготения луны и солнца находятся под прямым углом и частично нейтрализуют друг друга. Они происходят, когда луна находится в фазе первой четверти и последней четверти. Также можно почитать о приливах здесь astro-site.narod.ru/zemlimsiz.html

Відповісти

Прокоментувати