Припливи та відливи доби. Морські припливи та відливи. Чому в різних місцях Землі висота припливу відрізняється

ПРИЛИВИ І ВІДЛИВИ
періодичні коливання рівня води (підйоми і спади) в акваторіях на Землі, які обумовлені гравітаційним тяжінням Місяця та Сонця, що діє на Землю, що обертається. Всі великі акваторії, включаючи океани, моря та озера, в тій чи іншій мірі схильні до припливів і відливів, хоча на озерах вони невеликі. Найвищий рівень води, що спостерігається за добу або половину доби під час припливу, називається повною водою, найнижчий рівень під час відливу – малою водою, а момент досягнення цих граничних позначок рівня – стоянням (або стадією) відповідно до припливу або відливу. Середній рівень моря - умовна величина, вище за яку розташовані позначки рівня під час припливів, а нижче - під час відливів. Це результат опосередкування великих лав термінових спостережень. Середня висота припливу (або відливу) - середня величина, розрахована за великою серією даних про рівні повних або малих вод. Обидва ці середні рівні прив'язані до місцевого футштока. Вертикальні коливання рівня води під час припливів та відливів пов'язані з горизонтальними переміщеннями водних мас щодо берега. Ці процеси ускладнюються вітровим нагоном, річковим стоком та іншими факторами. Горизонтальні переміщення водних мас у береговій зоні називають припливними (або припливно-відливними) течіями, тоді як вертикальні коливання рівня води – припливами та відливами. Усі явища, пов'язані з припливами та відливами, характеризуються періодичністю. Припливні течії періодично змінюють напрямок на протилежний, тоді як океанічні течії, що рухаються безперервно і односпрямовано, зумовлені загальною циркуляцією атмосфери і охоплюють великі простори відкритого океану (див. також ОКЕАН). У перехідні інтервали від припливу до відливу та навпаки важко встановити тренд припливної течії. У цей час (не завжди збігається зі стоянням припливу або відпливу) вода, як то кажуть, "застоюється". Припливи і відливи циклічно чергуються відповідно до астрономічної, гідрологічної і метеорологічної обстановки, що змінюється. Послідовність фаз припливів і відливів визначається двома максимумами та двома мінімумами на добовому ході.
Пояснення походження припливоутворювальних сил. Хоча Сонце грає істотну роль припливо-відливних процесах, вирішальним чинником розвитку служить сила гравітаційного тяжіння Місяця. Ступінь впливу припливоутворюючих сил на кожну частину води, незалежно від її розташування на земній поверхні, визначається законом всесвітнього тяжіння Ньютона. Цей закон свідчить, що дві матеріальні частинки притягуються одна до одної з силою, прямо пропорційною добутку мас обох частинок і обернено пропорційною квадрату відстані між ними. При цьому мається на увазі, що чим більша маса тіл, тим більше сила взаємного тяжіння, що виникає між ними (при однаковій щільності менше тіло створить менше тяжіння, чим більше). Закон також означає, що чим більша відстань між двома тілами, тим менша між ними тяжіння. Оскільки ця сила обернено пропорційна квадрату відстані між двома тілами, у визначенні величини припливоутворюючої сили фактор відстані грає значно більшу роль, ніж маси тіл. Гравітаційне тяжіння Землі, що діє на Місяць і утримує її на навколоземній орбіті, протилежне силі тяжіння Землі Місяцем, яка прагне змістити Землю у напрямку до Місяця і "піднімає" всі об'єкти, що знаходяться на Землі, у напрямку Місяця. Точка земної поверхні, розташована безпосередньо під Місяцем, віддалена лише на 6400 км від центру Землі та в середньому на 386 063 км від центру Місяця. Крім того, маса Землі приблизно в 89 разів більша за масу Місяця. Таким чином, у цій точці земної поверхні тяжіння Землі, що діє на будь-який об'єкт, приблизно в 300 тис. разів більше за тяжіння Місяця. Поширене уявлення, що вода на Землі, що знаходиться прямо під Місяцем, піднімається в напрямку Місяця, що призводить до відтоку води з інших місць земної поверхні, однак, оскільки тяжіння Місяця настільки мало в порівнянні з тяжінням Землі, його було б недостатньо, щоб підняти так величезна вага. Проте океани, моря і великі озера Землі, будучи великими рідкими тілами, вільні переміщатися під впливом сили бічного зміщення, і будь-яка слабка тенденція до зсуву по горизонталі наводить їх у рух. Всі води, що не знаходяться безпосередньо під Місяцем, підпорядковуються дії складової сили тяжіння Місяця, спрямованої тангенціально (щодо) до земної поверхні, як і її складової, спрямованої зовні, і піддаються горизонтальному зсуву щодо твердої земної кори. В результаті виникає течія води з прилеглих районів земної поверхні у напрямку до місця, що знаходиться під Місяцем. Результуюче скупчення води у точці під Місяцем утворює там приплив. Власне, приливна хвиля у відкритому океані має висоту лише 30-60 см, але вона значно збільшується при підході до берегів материків або островів. За рахунок переміщення води із сусідніх районів у бік точки під Місяцем відбуваються відповідні відливи води у двох інших точках, віддалених від неї на відстань, що дорівнює чверті кола Землі. Цікаво відзначити, що зниження рівня океану у цих двох точках супроводжується підвищенням рівня моря не лише на боці Землі, зверненої до Місяця, а й на протилежному боці. Цей факт також пояснюється законом Ньютона. Два або кілька об'єктів, розташовані на різних відстанях від одного і того ж джерела тяжіння і підлягають, отже, прискорення сили тяжіння різної величини, переміщуються відносно один одного, оскільки найближчий до центру тяжіння об'єкт найсильніше притягається до нього. Вода в підмісячній точці відчуває сильніше тяжіння до Місяця, ніж Земля під нею, але Земля, своєю чергою, сильніше притягується до Місяця, ніж вода, протилежному боці планети. Таким чином, виникає приливна хвиля, яка на зверненій до Місяця стороні Землі називається прямою, а на протилежній – зворотною. Перша з них лише на 5% вища за другу. Завдяки обертанню Місяця орбітою навколо Землі між двома послідовними припливами або двома відливами в цьому місці проходить приблизно 12 год 25 хв. Інтервал між кульмінаціями послідовних припливу та відливу бл. 6 год 12 хв. Період тривалістю 24 год 50 хв між двома послідовними припливами називається приливною (або місячною) добою.
Нерівності величин припливу.Припливно-відливні процеси дуже складні, тому щоб розібратися в них, необхідно брати до уваги багато факторів. У будь-якому разі головні особливості будуть визначатися: 1) стадією розвитку припливу щодо проходження Місяця; 2) амплітудою припливу та 3) типом приливних коливань, або формою кривої ходу рівня води. Численні варіації у бік і величині приливообразующих сил породжують різницю у величинах ранкових і вечірніх припливів у цьому порту, і навіть між одними й тими самими припливами у різних портах. Ці відмінності називаються нерівностями величин припливу.
Напівдобовий ефект.Зазвичай протягом доби завдяки основній припливотворній силі - обертанню Землі навколо своєї осі - утворюються два повні припливні цикли. Якщо дивитися з боку Північного полюса екліптики, то очевидно, що Місяць обертається навколо Землі в тому самому напрямку, в якому Земля обертається навколо своєї осі - проти годинникової стрілки. При кожному наступному обороті дана точка земної поверхні знову займає позицію безпосередньо під Місяцем дещо пізніше, ніж за попереднього обороту. Тому і припливи і відливи щодня запізнюються приблизно на 50 хв. Ця величина називається місячним запізненням.
Півмісячна нерівність.Цьому основному типу варіацій властива періодичність приблизно 143/4 діб, що пов'язані з обертанням Місяця навколо Землі та проходженням нею послідовних фаз, зокрема сизигий (новолуний і повного місяця), тобто. моментів, коли Сонце, Земля та Місяць розташовуються на одній прямій. Досі ми торкалися лише припливотворного впливу Місяця. Гравітаційне поле Сонця також діє на припливи, однак, хоча маса Сонця набагато більша за масу Місяця, відстань від Землі до Сонця настільки перевершує відстань до Місяця, що припливотворна сила Сонця становить менше половини припливотворної сили Місяця. Однак, коли Сонце і Місяць знаходяться на одній прямій як по один бік від Землі, так і по різні (у молодик або повний місяць), сили їх тяжіння складаються, діючи вздовж однієї осі, і відбувається накладання сонячного припливу на місячний. Подібним чином притягнення Сонця посилює відлив, викликаний впливом Місяця. В результаті припливи стають вищими, а відливи нижчими, ніж якби вони були викликані лише тяжінням Місяця. Такі припливи називаються сизігійними. Коли вектори сили тяжіння Сонця і Місяця взаємно перпендикулярні (під час квадратур, тобто коли Місяць знаходиться в першій або останній чверті), їх припливоутворюючі сили протидіють, оскільки приплив, спричинений тяжінням Сонця, накладається на відлив, спричинений Місяцем. У таких умовах припливи не такі високі, а відливи - не такі низькі, як би вони були обумовлені тільки силою тяжіння Місяця. Такі проміжні припливи та відливи називаються квадратурними. Діапазон відміток повних та малих вод у цьому випадку скорочується приблизно втричі порівняно із сизігійним припливом. У Атлантичному океані як сизигийные, і квадратурні припливи зазвичай запізнюються на добу проти відповідної фазою Місяця. У Тихому океані таке запізнення становить лише 5 год. У портах Нью-Йорк і Сан-Франциско та в Мексиканській затоці сизигійні припливи на 40% вищі за квадратурні.
Місячна паралактична нерівність.Період коливань висот припливів, що виникає за рахунок місячного паралаксу, становить 271/2 доби. Причина цієї нерівності полягає у зміні відстані Місяця від Землі у процесі обертання останнього. Через еліптичну форму місячної орбіти приливоутворююча сила Місяця в перигеї на 40% вище, ніж у апогеї. Цей розрахунок справедливий для порту Нью-Йорк, де ефект перебування Місяця в апогеї або перигеї зазвичай запізнюється приблизно на 11/2 діб щодо відповідної фази Місяця. Для порту Сан-Франциско різниця у висотах припливів, обумовлена ​​знаходженням Місяця в перигеї або апогеї, становить лише 32%, і вони йдуть за відповідними фазами Місяця із запізненням на дві доби.
Добова нерівність.Період цієї нерівності становить 24 год 50 хв. Причини його виникнення – обертання Землі навколо своєї осі та зміна відміни Місяця. Коли Місяць знаходиться поблизу небесного екватора, два припливи в цю добу (а також два відливи) слабо різняться, і висоти ранкових і вечірніх повних і малих вод дуже близькі. Однак зі збільшенням північного або південного відміни Місяця ранкові та вечірні припливи одного і того ж типу розрізняються по висоті, і коли Місяць досягає найбільшого північного або південного відміни, ця різниця максимальна. Відомі також тропічні припливи, так звані через те, що Місяць знаходиться майже над Північним або Південним тропіками. Добова нерівність суттєво не впливає на висоти двох послідовних відливів в Атлантичному океані, і навіть її вплив на висоти припливів мало порівняно із загальною амплітудою коливань. Однак у Тихому океані добова нерівномірність проявляється у рівнях відливів утричі сильніше, ніж у рівнях припливів.
Піврічна нерівність.Його причиною є звернення Землі навколо Сонця та відповідна зміна відміни Сонця. Двічі на рік протягом кількох діб під час рівнодення Сонце знаходиться поблизу небесного екватора, тобто. його відмінювання близько до 0°. Місяць також розташований поблизу небесного екватора приблизно протягом доби кожні півмісяця. Таким чином, під час рівнодень існують періоди, коли відміни і Сонця та Місяця приблизно дорівнюють 0°. Сумарний припливоутворюючий ефект тяжіння цих двох тіл у такі моменти найбільш помітно проявляється у районах, розташованих поблизу земного екватора. Якщо в той же час Місяць перебуває у фазі молодика або повного місяця, виникають т.зв. рівноденні сизігійні припливи.
Сонячна паралактична нерівність.Період прояву цієї нерівності становить один рік. Його причиною є зміна відстані від Землі до Сонця у процесі орбітального руху Землі. Один раз за кожен оберт навколо Землі Місяць знаходиться на найкоротшій від неї відстані в перигеї. Один раз на рік, приблизно 2 січня, Земля, рухаючись своєю орбітою, також досягає точки найбільшого наближення до Сонця (перигелія). Коли ці два моменти найбільшого зближення збігаються, викликаючи найбільшу сумарну припливотворну силу, очікується більш високих рівнів припливів і нижчих рівнів відливів. Подібно до цього, якщо проходження афелію збігається з апогеєм, виникають менш високі припливи і менш глибокі відливи.
Методи спостережень та прогноз висоти припливів.Вимірювання рівнів припливів здійснюється з допомогою пристроїв різних типів. Футшток - це звичайна рейка з нанесеною на неї шкалою в сантиметрах, що прикріплюється вертикально до пірса або до опори, зануреної у воду так, що нульова позначка знаходиться нижче низького рівнявідливу. Зміни рівня зчитують безпосередньо із цієї шкали.
Поплавковий футшток.Такі футштоки використовуються там, де постійне хвилювання або мілководний бриж ускладнюють визначення рівня за нерухомою шкалою. Всередині захисного колодязя (порожньої камери або труби), вертикально встановленого на морському дні, поміщається поплавець, який з'єднаний з покажчиком, закріпленим на нерухомій шкалі, або пером самописця. Вода проникає в колодязь крізь невеликий отвір, розташований значно нижче за мінімальний рівень моря. Його приливні зміни через поплавок передаються вимірювальні прилади.
Гідростатичний самописець рівня моря.На певній глибині розміщується блок гумових мішків. У міру зміни висоти припливу (шару води) змінюється гідростатичний тиск, який фіксується вимірювальними приладами. Автоматичні реєструючі пристрої (мареографи) також можуть застосовуватися для отримання безперервного запису припливу-відливних коливань у будь-якій точці.
Таблиці припливів.При складанні таблиць припливів використовуються два основних методи: гармонійний та негармонічний. Негармонічний спосіб повністю базується на результатах спостережень. Крім того, залучаються характеристики портових акваторій та деякі основні астрономічні дані (годинний кут Місяця, час його проходження через небесний меридіан, фази, відмінювання та паралакс). Після внесення поправок на перелічені фактори розрахунок моменту наступу та рівня припливу для будь-якого порту є суто математичною процедурою. Гармонічний метод є частково аналітичним, а частково заснований на даних спостережень за висотами припливів, що проводилися щонайменше одного місячного місяця. Для підтвердження цього прогнозів для кожного порту необхідні тривалі ряди спостережень, оскільки за рахунок таких фізичних явищ, як інерція і тертя, і навіть складної конфігурації берегів акваторії та особливостей рельєфу дна виникають спотворення. Оскільки припливно-відливних процесів властива періодичність, до них застосовується аналіз гармонійних коливань. Приплив, що спостерігається, розглядається як результат складання серії простих складових хвиль припливу, кожна з яких викликана однією з припливоутворюючих сил або одним з факторів. Для повного вирішення використовується 37 таких простих складових, хоча в деяких випадках додаткові компоненти понад 20 основних незначно малі. Одночасна підстановка 37 констант рівняння і його рішення складає комп'ютері.
Припливи на річках та течії.Взаємодія припливів та річкових течій добре помітна там, де великі річки впадають у океан. Висота припливів у бухтах, гирлах річок та естуаріях може суттєво зростати внаслідок збільшення стоку у маргінальних потоках, особливо під час повінь. Разом з тим океанічні припливипроникають далеко вгору річками як приливних течій. Наприклад, на р. Гудзон приливна хвиля заходить на відстань 210 км від гирла. Приливні течії зазвичай поширюються вгору річкою до важкопереборних водоспадів чи порогів. Під час припливів течії у річках відрізняються більшими швидкостями, ніж під час відпливів. Максимальні швидкостіприпливних течій досягають 22 км/год.
Бор.Коли вода, що рухається під впливом припливу великої висоти, обмежена у своєму переміщенні вузьким руслом, утворюється досить крута хвиля, яка єдиним фронтом переміщається вгору потоком. Це називається приливною хвилею, чи бором. Такі хвилі спостерігаються на річках набагато вище усть, де поєднання сили тертя і течії річки найбільше перешкоджає поширенню припливу. Відоме явище формування бору у затоці Фанді у Канаді. Біля Монктона (пров. Нью-Брансуєк) р. Птікодіак впадає в бухту Фанді, утворюючи маргінальний потік. У малу воду його ширина 150 м-коду, і він перетинає смугу осушки. Під час припливу стіна води довжиною 750 м і висотою 60-90 см шипучим і вируючим вихором спрямовується вгору по річці. Найбільший з відомих борів заввишки 4,5 м формується на р.Фучуньцзян, що впадає в затоку Ханьчжоу. також БОР. Реверсивний водоспад (який змінює напрямок на протилежне) - це ще одне явище, пов'язане з припливами на річках. Типовий приклад- водоспад на р. Сент-Джон (пров. Нью-Брансуєк, Канада). Тут по вузькій ущелині вода під час припливу проникає в улоговину, розташовану вище за рівень малої води, однак дещо нижче рівня повної води у цій же тіснині. Таким чином, виникає перешкода, перетікаючи через яку вода утворює водоспад. Під час відливу стік води прямує вниз за течією через звужений прохід і, долаючи підводний уступ, утворює звичайний водоспад. Під час припливу крута хвиля, що проникла в ущелину, обрушується водоспадом у вищележачу улоговину. Поп'ятна течія триває доти, доки рівні води по обидва боки порога не зрівняються і не почнеться відплив. Потім знову відновлюється водоспад, звернений вниз за течією. Середній перепад рівня води в ущелині становить прибл. 2,7 м, однак за найвищих припливів висота прямого водоспаду може перевищити 4,8 м, а реверсивного - 3,7 м.
Найбільші амплітуди припливів.Найвищий у світі приплив формується за умов сильної течії в бухті Мінас у затоці Фанді. Приливні коливання тут характеризуються нормальним перебігом із півдобовим періодом. Рівень води під час припливу часто піднімається за шість годин більш ніж на 12 м, а потім протягом наступних шести годин знижується на ту саму величину. Коли дія сизигійного припливу, положення Місяця в перигеї і максимальне відмінювання Місяця припадають на одну добу, рівень припливу може досягати 15 м. Така винятково велика амплітуда припливо-відливних коливань частково обумовлена ​​лійкоподібною формою затоки Фанді, де глибини зменшуються, а береги зближаються. вершині затоки.
Вітер та погода.Вітер істотно впливає на припливно-відливні явища. Вітер з моря наганяє воду в бік берега, висота припливу збільшується понад звичайну, і при відпливі рівень води теж перевершує середній. Навпаки, при вітрі, що дме з суходолу, вода зганяється від берега, і рівень моря знижується. За рахунок підвищення атмосферного тиску над великою акваторією відбувається зниження рівня води, оскільки додається накладена вага атмосфери. Коли атмосферний тиск збільшується на 25 мм рт. ст., рівень води знижується приблизно 33 див. Зниження атмосферного тиску викликає відповідне підвищення рівня води. Отже, різке падіння атмосферного тиску у поєднанні з вітром ураганної сили здатне викликати помітне підвищення рівня води. Подібні хвилі, хоч і називаються приливними, насправді не пов'язані з впливом припливоутворюючих сил і не мають періодичності, характерної для припливо-відливних явищ. Формування згаданих хвиль може бути пов'язане з вітрами ураганної сили, або з підводними землетрусами (в останньому випадку вони називаються сейсмічними. морськими хвилями, або цунамі).
Використання енергії припливів.Розроблено чотири методи використання енергії припливів, але найбільш практичним є створення системи приливних басейнів. При цьому коливання рівня води, пов'язані з припливом-відливними явищами, використовуються в системі шлюзів так, що постійно підтримується перепад рівнів, що дозволяє отримувати енергію. Потужність приливних електростанцій безпосередньо залежить від площі басейнів-пасток та потенційного перепаду рівнів. Останній фактор, у свою чергу, є функцією амплітуди припливно-відливних коливань. Досяжний перепад рівнів, безумовно, найбільш важливий для електроенергії, хоча вартість споруд залежить від площі басейнів. В даний час великі приливні електростанції діють у Росії на Кольському півострові і в Примор'ї, у Франції в естуарії р.Ранс, в Китаї поблизу Шанхаю, а також в інших районах земної кулі.
ЛІТЕРАТУРА
Шулейкін В.В. Фізики моря. М., 1968 Гарвей Дж. Атмосфера та океан. М., 1982 Дрейк Ч., Імбрі Дж., Кнаус Дж., Турекіан К. Океан сам по собі і для нас. М., 1982

Енциклопедія Кольєра. - Відкрите суспільство. 2000 .

Дивитись що таке "ПРИЛИВИ І ВІДЛИВИ" в інших словниках:

- (Flood tide and ebb tide, ebb and flood) періодичні зміни рівня води в морі, що викликаються дією на частинки води сил тяжіння Місяця та Сонця та сил відцентрових, що виникають від обігу систем Земля Місяць, Земля Сонце навколо їхніх загальних…

припливи та відливи- - Тематики електрозв'язок, основні поняття EN tides and currents ... Довідник технічного перекладача

Зміст статті

ПРИЛИВИ І ВІДЛИВИ,періодичні коливання рівня води (підйоми і спади) в акваторіях на Землі, які обумовлені гравітаційним тяжінням Місяця та Сонця, що діє на Землю, що обертається. Всі великі акваторії, включаючи океани, моря і озера, в тій чи іншій мірі схильні до припливів і відливів, хоча на озерах вони невеликі.

Реверсивний водоспад

(який змінює напрямок на протилежне) – це ще одне явище, пов'язане з припливами на річках. Типовий приклад - водоспад на р. Сент-Джон (пров. Нью-Брансуєк, Канада). Тут по вузькій ущелині вода під час припливу проникає в улоговину, розташовану вище за рівень малої води, проте трохи нижче рівня повної води в цій же тіснині. Таким чином, виникає перешкода, перетікаючи через яку вода утворює водоспад. Під час відливу стік води прямує вниз за течією через звужений прохід і, долаючи підводний уступ, утворює звичайний водоспад. Під час припливу крута хвиля, що проникла в ущелину, обрушується водоспадом у вищележачу улоговину. Попятна течія триває доти, доки рівні води по обидва боки порога не зрівняються і не почнеться відлив. Потім знову відновлюється водоспад, звернений вниз за течією. Середній перепад рівня води в ущелині становить прибл. 2,7 м, проте за найвищих припливів висота прямого водоспаду може перевищити 4,8 м, а реверсивного – 3,7 м.

Найбільші амплітуди припливів.

Найвищий у світі приплив формується за умов сильної течії в бухті Мінас у затоці Фанді. Приливні коливання тут характеризуються нормальним перебігом із півдобовим періодом. Рівень води під час припливу часто піднімається за шість годин більш ніж на 12 м, а потім протягом наступних шести годин знижується на ту саму величину. Коли дія сизигійного припливу, положення Місяця в перигеї і максимальне відмінювання Місяця припадають на одну добу, рівень припливу може досягати 15 м. Така винятково велика амплітуда припливо-відливних коливань частково обумовлена ​​лійкоподібною формою затоки Фанді, де глибини зменшуються, а береги зближаються. вершині затоки.

Вітер та погода.

Вітер істотно впливає на припливно-відливні явища. Вітер із моря наганяє воду у бік берега, висота припливу збільшується понад звичайну, і за відпливі рівень води теж перевищує середній. Навпаки, при вітрі, що дме з суходолу, вода зганяється від берега, і рівень моря знижується.

За рахунок підвищення атмосферного тиску над великою акваторією відбувається зниження рівня води, оскільки додається накладена вага атмосфери. Коли атмосферний тиск збільшується на 25 мм рт. ст., рівень води знижується приблизно 33 див. Зниження атмосферного тиску викликає відповідне підвищення рівня води. Отже, різке падіння атмосферного тиску у поєднанні з вітром ураганної сили здатне викликати помітне підвищення рівня води. Подібні хвилі, хоч і називаються приливними, насправді не пов'язані з впливом припливоутворюючих сил і не мають періодичності, характерної для припливо-відливних явищ. Формування згаданих хвиль може бути пов'язане з вітрами ураганної сили, або з підводними землетрусами (в останньому випадку вони називаються сейсмічними морськими хвилями, або цунамі).

Використання енергії припливів.

Розроблено чотири методи використання енергії припливів, але найбільш практичним є створення системи приливних басейнів. При цьому коливання рівня води, пов'язані з припливом-відливними явищами, використовуються в системі шлюзів так, що постійно підтримується перепад рівнів, що дозволяє отримувати енергію. Потужність приливних електростанцій безпосередньо залежить від площі басейнів-пасток та потенційного перепаду рівнів. Останній фактор, у свою чергу, є функцією амплітуди припливно-відливних коливань. Досяжний перепад рівнів, безумовно, найбільш важливий для електроенергії, хоча вартість споруд залежить від площі басейнів. В даний час великі приливні електростанції діють у Росії на Кольському півострові і в Примор'ї, у Франції в естуарії р.Ранс, в Китаї поблизу Шанхаю, а також в інших районах земної кулі.

Таблиця: Відомості про припливи в деяких портах світу

ВІДОМОСТІ ПРО ПРИЛИВ У ДЕЯКИХ ПОРТАХ СВІТУ
Порт	Інтервал між припливами		Середня висота припливу, м	Висота сизігійного припливу, м
	год	хв
м. Морріс-Джесеп, Гренландія, Данія	10	49	0,12	0,18
Рейк'явік, Ісландія	4	50	2,77	3,66
нар. Коксоак, Гудзонова протока, Канада	8	56	7,65	10,19
Сент-Джонс, Ньюфаундленд, Канада	7	12	0,76	1,04
Барнтко, затока Фанді, Канада	0	09	12,02	13,51
Портленд, шт. Мен, США	11	10	2,71	3,11
Бостон, шт. Массачусетс, США	11	16	2,90	3,35
Нью-Йорк, шт. Нью-Йорк, США	8	15	1,34	1,62
Балтімор, шт. Меріленд, США	6	29	0,33	0,40
Майамі-Біч, шт. Флорида, США	7	37	0,76	0,91
Галвестон, шт. Техас, США	5	07	0,30	0,43*
о. Марака, Бразилія	6	00	6,98	9,15
Ріо-де-Жанейро, Бразилія	2	23	0,76	1,07
Каллао, Перу	5	36	0,55	0,73
Бальбоа, Панама	3	05	3,84	5,00
Сан-Франциско, шт. Каліфорнія, США	11	40	1,19	1,74*
Сіетл, шт.Вашингтон, США	4	29	2,32	3,45*
Нанаймо, пров. Британська Колумбія, Канада	5	00	...	3,42*
Сітка, шт. Аляска, США	0	07	2,35	3,02*
Санрайз, затока Кука, шт. Аляска, США	6	15	9,24	10,16
Гонолулу, шт. Гаваї, США	3	41	0,37	0,58*
Папеете, о. Таїті, Французька Полінезія	...	...	0,24	0,33
Дарвін, Австралія	5	00	4,39	6,19
Мельбурн, Австралія	2	10	0,52	0,58
Рангун, М'янма	4	26	3,90	4,97
Занзібар, Танзанія	3	28	2,47	3,63
Кейптаун, ПАР	2	55	0,98	1,31
Гібралтар, влад. Великобританії	1	27	0,70	0,94
Гранвіль, Франція	5	45	8,69	12,26
Літ, Великобританія	2	08	3,72	4,91
Лондон, Великобританія	1	18	5,67	6,56
Дувр, Великобританія	11	06	4,42	5,67
Ейвонмут, Великобританія	6	39	9,48	12,32
Рамсі, о. Мен, Великобританія	10	55	5,25	7,17
Осло, Норвегія	5	26	0,30	0,33
Гамбург, Німеччина	4	40	2,23	2,38
* Добова амплітуда припливу.

Література:

Шулейкін В.В. Фізики моря.М., 1968
Гарві Дж. Атмосфера та океан.М., 1982
Дрейк Ч., Імбрі Дж., Кнаус Дж., Турекіан До. Океан сам і для нас.М., 1982



Більшість обсягу космічного простору - це порожнеча. Але то тут, то там кулясті згустки матерії - планети, місяця, зірки - проносяться повз один одного в велетенському танці.

Виконуючи свої космічні па, вони силою гравітації діють один на одного, викликаючи спучування океанічних вод на поверхнях планет. Гравітація – це сила тяжіння, чинна між усіма без винятку матеріальними об'єктами.

Що таке припливи та відливи?

Океанічні припливи – це регулярні підйоми і падіння рівня вод Світового океану у відповідь гравітаційні впливу, тобто сили тяжіння. Коли води океану піднімаються до найвищої позначки, а це трапляється кожні 13 годин, це називається припливом. Коли вода опускається до найнижчої позначки, це називається відливом. Якщо ви приходите відпочити на морський пляж під час припливу, то спостерігаєте ефект світів, що проносяться повз Землю у вічній темряві космосу.

Матеріали на тему:

Чому Місяць буває червоним?

Що спричиняє припливи?

Сонце, Місяць та інші тіла Сонячної системи впливають на воду та сушу Землі силою своєї гравітації. Але практичний вплив мають лише Місяць і Сонце. Сонце, хоч воно дуже далеко (149 мільйонів кілометрів), настільки масивне, що сила його тяжіння велика.

Місяць дуже малий (її маса становить 1/81 частина від маси Землі), але надає виражену гравітаційну дію на Землю в силу своєї близької від неї відстані (380000 кілометрів).

Цікавий факт:коли Сонце, Місяць і Земля знаходяться на одній лінії, тобто в молодик, припливи особливо сильні.

Незважаючи на сильну гравітацію величезного Сонця, маленький Місяць завдяки своїй близькості до Землі робить на припливи значно більший вплив. З іншого боку, сила тяжіння Місяця помітно змінюється від ділянки на ділянці земної поверхні. Ці зміни обумовлені різною відстанню різних ділянок земної поверхні від Місяця в кожний момент часу.

Припливи і відливи, як вважається сьогодні, викликані тяжінням Місяця. Так, Земля повертається до супутника тим чи іншим боком, Місяць притягує цю воду до себе – от і припливи. У зоні, звідки йде вода – відливи. Земля обертається, припливи та відливи змінюють один одного. Ось така ось місячна теорія, в якій все добре крім низки непояснених фактів.

Наприклад, ви знаєте, що Середземне море вважається без приливним, але біля Венеції і на протоці Еврікос на сході Греції, припливи і відливи бувають до одного метра і більше. Це вважається однією із загадок природи. Проте італійські фізики виявили на сході Середземного моря, на глибині понад три кілометри ланцюжка підводних вир, по десять кілометрів у діаметрі кожен. Цікавий збіг аномальних припливів і вирів, чи не так?

Помічена закономірність, там де є вири, в океанах морях і озерах, там є припливи і відливи, а там де немає вирів, там немає припливів і відливів... просторі, незалежно від обертання землі.

Якщо дивитися на землю з боку Сонця, вирі обертаючись разом із Землею, перекидаються двічі на добу, в результаті чого вісь вир прецесує (1-2 градусів) і створює приливну хвилю, що і є причиною припливів і відливів, і вертикального переміщення океанічних вод .

Прецесія дзиги

Гігантський океанічний вир

Середземне море вважається без приливним, але біля Венеції та на протоці Еврікос на сході Греції, припливи та відливи бувають до одного метра і більше. І це вважається однією із загадок природи, але в той же час, Італійські фізики виявили на сході Середземного моря, на глибині понад три кілометри ланцюжка підводних вир, по десять кілометрів у діаметрі кожен. З цього можна дійти невтішного висновку, що вздовж узбережжя Венеції, на глибині кількох кілометрів, знаходиться ланцюг підводних вирів.

Якби в Чорному морі вода оберталася як і в Білому морі, то припливи і відливи були б більш значними. Якщо бухту заливає приливна хвиля і хвиля там закручується, то припливи і відливи в цьому випадку бувають вищими... Місце вир, і атмосферних циклонів і антициклонів у науці, на стику океанології метеорології, і небесної механіки вивчає гіроскопи. Поведінка атмосферних циклонів та антициклонів, вважаю аналогічні поведінці вирів в океанах.

Щоб перевірити цю ідею, на глобусі, там де знаходиться вир, я закріпив вентилятор, замість лопат вставив металеві кульки на пружинах. Включив вентилятор (вир) одночасно обертаючи глобус як навколо осі, так і навколо Сонця, і отримав імітацію припливів і відливів.

Привабливість цієї гіпотези в тому, що вона досить переконливо перевіряється, закріпленим на глобусі вентилятором-вир. Чутливість гіроскоп-вир настільки висока що глобус доводиться обертати вкрай повільно (один оборот за 5 хвилин). І якщо гіроскоп-вир, встановити на глобусі, біля гирла річки Амазонки, то поза всяким сумнівом, він покаже точну механіку припливу та відпливу річки Амазонки. При обертанні тільки глобуса навколо осі, гіроскоп-вир нахиляється в один бік, і нерухомо стоїть, а якщо глобус рухати і по орбіті, вир-гороскоп починає коливатися (прецесувати) і дає два припливи і відливи на добу.

Сумніви в наявності прецесії у вирів, внаслідок повільного обертання, знімаються великою швидкістю перекидання вирів, за 12 годин. І не слід забувати, що орбітальна швидкість землі, втричі рази більша за орбітальну швидкість місяця.

Досвід із глобусом більш переконливий, ніж теоретичний опис гіпотези. Дрейф виворотів так само пов'язаний з ефектом гіроскопа -вивороту, і в залежності в якій півкулі знаходиться вир, і в яку сторону обертається вир, навколо своєї осі, залежить напрямок дрейфу виру.

Гнучкий диск

Перекидається гіроскоп

Досвід з гіроскопом

Океанологи в середині океану, насправді заміряють не висоту приливної хвилі, а хвилю створювану гіроскопічним ефектом виру, що створюється прецесією, осі обертання виру. І тільки вирами можна пояснити наявність приливного горба, на протилежному боці землі. У природі немає суєти і якщо вири існують, то у них у природі є призначення, і це призначення, вважаю вертикальне та горизонтальне перемішування океанічних вод, для вирівнювання температури та вмісту кисню у світовому океані.

А місячні припливи якби існували, то не перемішували б океанічні води. Вирі в якійсь мірі, не дають океанам замулитися. Якщо кілька мільярдів років тому, земля справді оберталася швидше, то вири були більш активними. Маріанська западина та маріанські острови, вважаю результат діяльності виру.

Календар припливів і відливів існував задовго до відкриття приливної хвилі. Як існував і звичайний календар, до Птолемея, і після Птолемея, і до Коперника, і після Коперника. Є сьогодні й незрозумілі питання особливостей припливів. Так, у деяких місцях (Південно-Китайське море, Перська затока, Мексиканська та Сіамська затоки) спостерігається лише один приплив на день. У ряді районів Землі (наприклад, в Індійському океані) буває то один, то два припливи на день.

500 років тому, коли формувалася ідея припливів і відливів, мислителі не мали достатньо технічних засобів, щоб перевірити цю ідею, і про вири в океанах мало що було відомо. І сьогодні, ця ідея своєю привабливістю та правдоподібністю настільки вкоренилася у свідомості громадськості та мислителів, що відмовитися від неї буде нелегко.

Чому, щороку і кожне десятиліття, в один і той же календарний день (наприклад, перше травня) у гирлах річок і заток, не буває однакової приливної хвилі? Вважаю вири які знаходяться в гирлах річок і заток дрейфують і змінюють свої розміри.

А якби причиною приливної хвилі була гравітація місяця, висота припливів і відливів не змінювалася б тисячоліттями. Існує думка, що приливну хвилю, що рухається зі сходу на захід, створює тяжіння місяця, і хвиля заливає бухти та гирло річок. Але чомусь, гирло Амазонки добре заливає, а затока Ла плата, що знаходиться на південь від Амазонки, не дуже добре заливає, хоча затока Ла плата за всіма параметрами має заливати більше Амазонки.

Вважаю приливну хвилю у гирла Амазонки створює один вир, а для горлвини Ла плата приливну хвилю створює, інший вир, менш потужний (діаметр, висота, обороти).

Вир Амазоноки

Приливна хвиля врізається в Амазонку зі швидкістю близько 20 кілометрів на годину, висота хвилі становить близько п'яти метрів, ширина хвилі, десять кілометрів. Ці параметри більше підходять для приливної хвилі, що створюється прецесією виру. А якби це була місячна приливна хвиля, то вона врізалася б зі швидкістю кілька сотень кілометрів на годину, а ширина хвилі становила б близько тисячі кілометрів.

Вважається, якби глибина океану становила 20 кілометрів, то місячна хвиля рухалася б як і належить 1600 км.год, кажуть що їй заважає дрібний океан. Нині ж вона врізається в Амазонку зі швидкістю 20км.час, а річку Фучуньцзян, зі швидкістю 40км.час. Гадаю, сумнівна математика.

І якщо Місячна хвиля рухається так повільно, то чому на картинках і анімаціях приливний горб завжди спрямований у бік Місяця, Місяць набагато швидше обертається. І незрозуміло чому, не змінюється тиск води під приливним горбом на дні океану... Є зони в океанах, де взагалі не бувають припливи та відливи (амфідромічні точки).

Амфідромічна точка

M2 приплив, висота припливу показана кольором. Білі лінії - це котидальні лінії з фазовим інтервалом 30 °. Амфідромічні точки – темно-сині області, де сходяться білі лінії. Стрілки навколо цих точок показують напрямок "обігання".Амфідромічна точка - це точка в океані, де амплітуда приливної хвилі дорівнює нулю. Висота припливу збільшується з віддаленням від амфідромічної точки. Іноді ці точки називають вузлами припливів: приливна хвиля "оббігає" цю точку навколо або проти годинникової стрілки. У цих точках сходяться котидальні лінії. Амфідромічні точки виникають завдяки інтерференції первинної приливної хвилі та її відображень від берегової лінії та підводних перешкод. Здійснює свій внесок і сила Коріоліса.

Хоча для приливної хвилі, вони знаходяться в зручній зоні, вважаю, що в цих зонах вири обертаються вкрай повільно. Вважається, що максимальні припливи та відливи бувають у молодому місяці, тому що Місяць і Сонце впливають гравітацією на Землю в одному напрямку.

Для довідки: гіроскоп - це прилад, який рахунок обертання інакше реагує на зовнішні сили, ніж нерухомий предмет. Найпростіший гіроскоп – дзиґа. Розкрутивши юлу на горизонтальній поверхні та нахиливши поверхню, ви помітите, що дзиґа зберігає горизонтальне кручення.

Але з іншого боку, в молодому місяці орбітальна швидкість землі, буває максимальною, а в повні, мінімальною, і виникає питання, яка з причин є ключовою. Відстань від землі до місяця становить 30 діаметрів землі, наближення та видалення місяця від землі становить 10 відсотків, це можна порівняти взявши на витягнуті руки бруківку і камінчиків, і наближати та віддаляти їх на 10 відсотків, чи можливі припливи та відливи за такої математики. Вважають що в молодому місяці, континенти нариваються на приливний горб, зі швидкістю близько 1600 кілометрів на годину, чи можливо таке.

Існує думка, що приливні сили зупинили обертання місяця, і тепер він обертається синхронно. Але відомих супутників більше трьох сотень, і чому вони всі зупинилися одночасно, і куди поділася сила, що обертала супутники... Гравітаційна сила між Сонцем і Землею не залежить від орбітальної швидкості Землі, а відцентрова сила залежить від орбітальної швидкості Землі, і цей факт не може бути причиною місячних припливів і відливів.

Називати припливи та відливи, явище горизонтального та вертикального переміщення океанічних вод, не зовсім відповідає дійсності, тому що більшість вир не контактує з береговою лінією океану... більш активні, оскільки вони перебувають у зоні відносного руху.

А коли вир входить у зону заходу сонця і світанку і стає рубом до Сонця, то вир потрапляє у владу сил Коріоліса і стихає. У молодому місяці припливи і відливи збільшуються з тієї причини, що орбітальна швидкість землі буває максимальною.

Матеріал надісланий автором: Юсуп Хізіров

Щоб вичерпати основні питання, пов'язані з існуванням у Землі її супутника – Місяця, нам необхідно сказати кілька слів щодо явища припливів. Це необхідно також і для отримання відповіді на останнє запитання, яке порушується в цій книзі: звідки взялася Місяць і яке її майбутнє? Що таке приплив?

Під час припливів на берегах відкритих морів та океанів відбувається настання води на береги. Низькі береги буквально захльостуються величезними масами води. Величезні простори покриваються водою. Море ніби виступає із берегів і насідає на сушу. Вода морська явно піднімається.

Під час припливів (64) океанські глибокосидячі у воді судна мають можливість вільно входити у відносно мілководні гавані та у гирла річок, що впадають в океани.

Приливна хвиля буває в деяких місцях дуже висока, досягаючи десятка та більше метрів.

Проходить приблизно шість годин з початку підйому води, і приплив змінюється відливом (65), вода починає поступово

спадати, море біля берегів меліє, і значні простори прибережної смуги звільняються від води. Нещодавно ще в цих місцях плавали пароплави, а тепер жителі блукають мокрим піском та гравієм і збирають раковини, водорості та інші «дари» моря.

Чим же пояснюються ці постійні припливи та відливи? Вони відбуваються внаслідок тяжіння, яке Місяць надає Землю.

Не тільки Земля притягує до себе Місяць, а й Місяць притягує Землю. Притягнення Землі позначається на русі Місяця, змушуючи Місяць рухатися криволінійним шляхом. Але разом із цим тяжіння Землі дещо змінює форму Місяця. Звернені до Землі її частини притягуються Землею сильніше за інші частини. Таким чином Місяць повинен мати дещо витягнуту до Землі форму.

Притягання Місяця позначається і формі Землі. Осторонь, зверненої в даний момент до Місяця, відбувається певне спучування, витягування земної поверхні (66).

Частинки води, як рухливіші і мають малим зчепленням, більше піддаються цьому тяжінню Місяця, ніж частинки твердої суші. У зв'язку з цим і створюється дуже помітне піднесення води в океанах.

Якби Земля, як і Місяць, була звернена до Місяця завжди однією і тією ж стороною, форма її була б трохи витягнута в напрямку до Місяця і ніяких припливів і відливів, що чергуються, не існувало б. Але Земля повертається різними сторонами до всіх небесних світил, у тому числі і до Місяця (добове обертання). У зв'язку з цим по Землі ніби біжить приливна хвиля, біжить слідом за Місяцем, що піднімає вище воду океанів у частинах земної поверхні, звернених до неї в даний момент. Припливи повинні чергуватись з відливами.

За добу Земля зробить один поворот навколо осі. Отже, рівно через добу до Місяця повинні бути звернені ті самі частини земної поверхні. Але ми знаємо, що Місяць за добу встигає пройти деяку частину свого шляху навколо Землі, рухаючись у тому напрямку, в якому обертається і Земля. Тому подовжується період, після якого до Місяця будуть звернені одні й самі частини Землі. Внаслідок цього цикл припливів і відливів відбувається над добу, а 24 години 51 хвилину. За цей проміжок часу чергуються на Землі два припливи і два відливи.

Але чому ж два, а не один? Пояснення цьому ми знаходимо, ще раз згадуючи закон всесвітнього тяжіння. Відповідно до цього закону, сила тяжіння зменшується зі збільшенням відстані, до того ж назад пропорційно його квадрату: удвічі збільшується відстань - вчетверо зменшується тяжіння.

Осторонь Землі, прямо протилежної тій, яка звернена до Місяця, відбувається таке. Частинки, близькі до поверхні Землі, притягуються Місяцем слабкіше, ніж внутрішні частини Землі. Вони менш прагнуть Місяцю, ніж близькі до нього частки. Тому поверхня морів тут як би відстає кілька від твердих внутрішніх частин земної кулі і тут також виходить підйомом води, водяний горб, приливний висот, приблизно такий же, як і на протилежній стороні. Тут також приливна хвиля набігає на низькі береги. Отже, біля берегів океанів буде приплив і тоді, коли ці береги звернені до Місяця, і тоді, коли Місяць знаходиться прямо протилежному боці. Таким чином, на Землі має бути обов'язково два припливи і два відливи за період повного обороту Землі навколо осі.

Звичайно, на величину припливу впливає також і тяжіння Сонця. Але хоча Сонце і колосально за розмірами, воно, однак, і є набагато далі від Землі, ніж Місяць. Його припливоутворюючий вплив менше впливу Місяця вдвічі (становить лише 5/11 або 0.45 припливного впливу Місяця).

Величина кожного припливу залежить і від висоти, на якій знаходиться зараз Місяць. При цьому абсолютно байдуже, яку фазу має в цей час Місяць і чи видно воно на небі. Місяць може бути в цей момент зовсім не видно, тобто перебувати в тій же стороні, де і Сонце, і навпаки. Тільки в першому випадку приплив загалом буде сильнішим, ніж зазвичай, тому що до тяжіння Місяця додається ще й тяжіння Сонця.

Обчислення показує, що припливоутворююча сила Місяця становить лише одну дев'ятимільйонну частину сили тяжіння на Землі, тобто тієї сили, з якою Земля сама притягує до себе. Звичайно, це притягує дію Місяця мізерно. Незначний і підйом води на кілька метрів у порівнянні з екваторіальним діаметром земної кулі, рівним 12 756 776 м. Але приливна хвиля, навіть і така мала, дуже відчутна для мешканців Землі, що знаходяться біля берегів океанів.