Уникална приливна вълна 14 март 2017 г
На няколко места на Земята местните пейзажи и приливи и отливи причиняват явление, наречено приливна вълна. Образува се, когато огромни маси вода навлизат в тясно речно корито.
9-метровата приливна вълна на река Qiantang в Китай е призната за уникален природен феномен. При прилив милиони кубични метри вода, огъващи малки острови, се движат срещу течението на тази река, завладявайки гледките на наблюдателите. Приливни вълни има и на други места, като Аляска, Бразилия (река Амазонка) и най-дългата река във Великобритания, Северн.
Особено грандиозен е моментът, в който вълната удари вълноломите на брега. Но гледането на това явление е изключително опасно и висока вълнапериодично става причина за смъртта на хората, които я наблюдават. 22 август 2013 г. (Снимка от ChinaFotoPress | ChinaFotoPress чрез Getty Images):
Понякога цунамито погрешно се нарича "приливна вълна", но в действителност то няма нищо общо с приливите и отливите.
Но това не плаши екстремистите. Провинция Жедзян в източен Китай, 31 август 2011 г. (AP Photo):
Най-интересно е поведението на вълните в заливите и в "затворени" морета, които комуникират с океана чрез тесен проток. В такова море възниква собствена приливна вълна - поради същата кривина на земната повърхност. Но такава вълна няма време да се образува - в края на краищата, колкото по-слаба е силата, толкова по-дълго трябва да действа, за да създаде голяма амплитуда. Поради недостатъчно големи размериморе, приливът има време да премине от един бряг на друг, без да увеличава значителна амплитуда.
Приливна вълна от океана навлиза в тези морета. Ако дълбочината се окаже по-малка, височината нараства бързо и скоростта на вълната намалява. Също така, движението на вълните е силно зависимо от формата на бреговата линия. Bay of Fundy, дом на най-много високи приливи, широка в основата и рязко стесняваща се към сушата. Водата е ограничена от брега, поради което нивото й също се повишава. В Бяло море, напротив, приливна вълна се разпръсква по бреговете и островите на продълговато море.
Интересно явление се получава, когато приливът се приближи до устието на река, която се влива в океана. Когато навлезе в тесен и дори плитък воден басейн, амплитудата на приливната вълна рязко се увеличава и висока водна стена се движи нагоре по течението. Това явление се нарича бора.
Приливна вълна на река Цянтан в Китай, 31 август 2011 г. Тогава бяха ранени около 20 души. (Снимка от Reuters | China Daily):
Нагоре по течението: Анкоридж, Аляска приливна вълна на 5 юни 2012 г. (AP Photo | Ron Barta):
Каякери хващат приливна вълна в Анкъридж, Аляска на 5 юни 2012 г. (AP Photo | Ron Barta):
Каране на приливна вълна в кану в северна Бразилия, 12 март 2001 г. (Снимка от AP Photo | Paulo Santos):
Сърфисти на река Северн в Глостършир, Англия, 2 март 2010 г. Това е най-дългата река в Обединеното кралство. Дължината на реката е 354 километра. (Снимка от Мат Карди | Getty Images):
Но да се върнем към крайността в Китай. Приливна вълна на река Qiantang, 22 август 2013 г. (Снимка от China FotoPress | ChinaFotoPress чрез Getty Images):
Хората го харесват. Приливна вълна на река Qiantang, 24 август 2013 г. (Снимка на Reuters | Stringer):
(Снимка от STR | AFP | Getty Images):
Приливната вълна на Амазонка се нарича порок и е особено мощна по време на пролетни наводнения. По това време на годината добрите сърфисти могат да го карат цели шест минути. Скоростта на вълната на порока е 35 км в час, височината може да достигне шест метра. Тя изкоренява дървета и преобръща кораби. Ширината на приливната вълна понякога достига 16 км. Понякога приливна вълна се нарича още гръмотевична вода.
Видео: сърфиране в Amazon.
Също така, приливни вълни се появяват и на други места. Например, на атлантическото крайбрежие на Франция приливна вълна се нарича спирала, в Малайзия - benak.
Можете също да забележите приливни вълни на река Pticodyak в Канада и в залива Кук, височината на тези глигани не надвишава два метра.
Запомнете когнитивния пост
Британският фотограф Майкъл Мартен създаде серия от оригинални снимки, които заснемат бреговете на Великобритания от същите ъгли, но в различно време... Единият стреля при отлив, а другият при отлив.
Оказа се много необичайно, но положителни отзивиза проекта, буквално принуди автора да започне издаването на книгата. Книгата, озаглавена "Sea Change", беше издадена през август тази година и беше издадена на два езика. Отне на Майкъл Мартен около осем години, за да създаде впечатляващата си серия от изображения. Времето между висока и ниска вода е средно малко повече от шест часа. Следователно Майкъл трябва да се задържи на всяко място по-дълго от само няколко щраквания на затвора.
1. Идеята за създаване на поредица от такива произведения беше измислена от автора дълго време. Той търсеше как да приложи промените в природата на филм, без човешко влияние. И го намерих случайно, в едно от морските шотландски села, където прекарах целия ден и открих времето на приливи и отливи.
3. Периодичните колебания на нивото на водата (покачвания и спадове) във водните зони на Земята се наричат приливи и отливи.
Най-високото ниво на водата, наблюдавано за ден или половин ден по време на прилив, се нарича пълна вода, най-ниското ниво по време на отлив се нарича ниско ниво на водата, а в момента, в който тези гранични нива са достигнати, е стои (или етап) съответно на прилив или отлив. Средно нивоморе - конвенционална стойност, над която знаците за ниво са разположени по време на приливи, а отдолу - по време на отливи. Това е резултат от осредняване на големи серии от спешни наблюдения.
Вертикалните колебания на нивото на водата по време на приливи и отливи са свързани с хоризонтални движения на водните маси спрямо брега. Тези процеси се усложняват от вятъра, речен оттоки други фактори. Хоризонталните движения на водните маси в крайбрежната зона се наричат приливни (или приливни) течения, докато вертикалните колебания в нивото на водата се наричат приливи и отливи. Всички явления, свързани с приливи и отливи се характеризират с периодичност. Приливните течения периодично променят посоката си към противоположна, за разлика от тях океанските течения, движещи се непрекъснато и еднопосочно, са причинени от общата циркулация на атмосферата и покриват големи площи от открития океан.
4. Приливът и отливът се редуват циклично в съответствие с променящите се астрономически, хидроложки и метеорологични условия. Последователността на фазите на приливи и отливи се определя от две високи и две ниски нива в дневния цикъл.
5. Въпреки че Слънцето играе съществена роля в приливните процеси, решаващ фактор за тяхното развитие е силата на гравитационното привличане на Луната. Степента на влияние на приливните сили върху всяка частица вода, независимо от местоположението й на земната повърхност, се определя от закона на Нютон за всемирното притегляне.
Този закон гласи, че две материални частици се привличат една към друга със сила, правопропорционална на произведението на масите на двете частици и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях. Разбираемо е, че колкото по-голяма е масата на телата, толкова по-голяма е силата на взаимното привличане, възникваща между тях (при същата плътност, по-малко тяло ще създаде по-малко привличане от по-голямото).
6. Законът също така означава, че колкото по-голямо е разстоянието между две тела, толкова по-малко е привличането между тях. Тъй като тази сила е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между две тела, факторът на разстоянието играе много по-голяма роля при определянето на величината на приливната сила, отколкото масите на телата.
Гравитационното привличане на Земята, действащо върху Луната и я задържа в околоземна орбита, е противоположно на гравитацията на Земята от Луната, която се стреми да измести Земята към Луната и „повдига“ всички обекти на Земята в посока на Луната.
Точката на земната повърхност, разположена непосредствено под Луната, е само на 6400 km от центъра на Земята и средно на 386 063 km от центъра на Луната. Освен това масата на Земята е 81,3 пъти по-голяма от тази на Луната. Така в тази точка на земната повърхност земната гравитация, действаща върху който и да е обект, е приблизително 300 хиляди пъти по-голяма от тази на Луната.
7. Широко разпространено е схващането, че водата на Земята, намираща се непосредствено под Луната, се издига по посока на Луната, което води до изтичане на вода от други места на земната повърхност, но тъй като привличането на Луната е толкова малък в сравнение с този на Земята, той не би бил достатъчен, за да вдигне такава огромна тежест.
Все още океани, морета и големи езерана земята, като е голям течни теласа свободни да се движат под силата на странично изместване и всяка лека тенденция към странично изместване ги привежда в движение. Всички води, които не са непосредствено под Луната, са подложени на действието на компонента на лунната гравитационна сила, насочен тангенциално (тангенциално) към земната повърхност, както и на нейния компонент, насочен навън, и са обект на хоризонтално изместване спрямо твърдо кора.
В резултат на това има поток от вода от съседните области на земната повърхност към място под луната. Полученото натрупване на вода в точка под Луната създава прилив там. Действителната приливна вълна открит океанима височина само 30-60 см, но се увеличава значително при приближаване до бреговете на континенти или острови.
Поради движението на водата от съседни региони към точка под Луната, съответните приливи на водата се появяват в две други точки, разположени на разстояние, равно на една четвърт от земната обиколка. Интересно е да се отбележи, че спадането на морското равнище в тези две точки е придружено от повишаване на морското равнище не само от страната на Земята, обърната към Луната, но и от противоположната страна.
8. Този факт се обяснява и със закона на Нютон. Два или повече обекта, разположени върху различни разстоянияот един и същ източник на гравитация и следователно подложени на ускорение на гравитацията с различна величина, се движат един спрямо друг, тъй като обектът, който е най-близо до центъра на тежестта, е най-силно привлечен от него.
Водата в подлунната точка изпитва по-силно привличане към Луната, отколкото Земята под нея, но Земята от своя страна е по-привлечена от Луната, отколкото водата от противоположната страна на планетата. Така възниква приливна вълна, която се нарича напред от страната на Земята, обърната към Луната, и назад от противоположната страна. Първият от тях е само с 5% по-висок от втория.
9. Поради въртенето на Луната в нейната орбита около Земята между две последователни приливи или две отливи в дадено място, минават приблизително 12 часа и 25 минути. Интервалът между кулминациите на последователни приливи и отливи е прибл. 6 часа 12 минути Периодът от 24 часа и 50 минути между два последователни прилива се нарича приливни (или лунни) дни.
10. Неравенства в големината на прилива. Приливните процеси са много сложни, така че има много фактори, които трябва да се вземат предвид, за да се разбере. Във всеки случай ще бъдат определени основните характеристики:
1) етапът на развитие на прилива спрямо преминаването на луната;
2) амплитудата на прилива и
3) вида на приливните флуктуации или формата на кривата на хода на водното ниво.
Множество вариации в посоката и величината на приливните сили създават разлика в величината на сутрешните и вечерните приливи в дадено пристанище, както и между едни и същи приливи в различни пристанища. Тези разлики се наричат неравенства на приливите.
Полудневен ефект. Обикновено през деня поради основната приливна сила – въртенето на Земята около оста й – се образуват два пълни приливни цикъла.
11. Ако погледнете от Северния полюс на еклиптиката, е очевидно, че Луната се върти около Земята в същата посока, в която Земята се върти около оста си – обратно на часовниковата стрелка. С всеки следващ оборот тази точка на земната повърхност отново заема позиция непосредствено под Луната малко по-късно, отколкото при предишната революция. Поради тази причина приливите и отливите всеки ден се забавят с около 50 минути. Тази стойност се нарича лунно изоставане.
12. Полумесечно неравенство. Този основен тип вариация се характеризира с периодичност от около 143/4 дни, което е свързано с въртенето на Луната около Земята и преминаването й през последователни фази, по-специално сизигии (новолуние и пълнолуние), т.е. моменти, когато Слънцето, Земята и Луната са разположени на една права линия.
Досега сме се занимавали само с приливния ефект на луната. Гравитационното поле на слънцето също действа върху приливите и отливите, но въпреки че масата на слънцето е много по-голяма от масата на луната, разстоянието от земята до слънцето е толкова по-голямо от разстоянието до луната, че приливната сила на слънцето е по-малко от половината от приливната сила на луната.
13. Когато обаче Слънцето и Луната са на една и съща права линия, както от една и съща страна на Земята, така и от различни страни (при новолуние или пълнолуние), силите на тяхното привличане се сумират, действайки по една ос, а слънчевият прилив се наслагва върху лунния.
14. По същия начин привличането на слънцето засилва прилива, причинен от влиянието на луната. В резултат на това приливите стават по-високи, а отливите по-ниски, отколкото ако са причинени само от гравитацията на Луната. Такива приливи се наричат сизигия.
15. Когато гравитационните вектори на Слънцето и Луната са взаимно перпендикулярни (по време на квадратури, т.е. когато Луната е в първата или последната четвърт), техните приливни сили се противопоставят, тъй като приливът, причинен от привличането на Слънцето, се наслагва на отлив, причинен от Луната.
16. При такива условия приливите и отливите не са толкова високи, а отливите не са толкова ниски, сякаш се дължат само на силата на лунната гравитация. Такива междинни приливи и отливи се наричат квадратура.
17. Обхватът на коти на високи и ниски води в този случай е намален приблизително три пъти в сравнение с прилива на сизигията.
18. Неравенство на лунния паралакс. Периодът на колебания във височините на приливите и отливите, произтичащи от лунния паралакс, е 271/2 дни. Причината за това неравенство е промяната на разстоянието на Луната от Земята по време на въртенето на последната. Поради елиптичната форма на лунната орбита, приливната сила на Луната в перигей е с 40% по-висока, отколкото в апогея.
Ежедневно неравенство. Периодът на това неравенство е 24 часа 50 минути. Причините за възникването му са въртенето на Земята около оста си и промяната в деклинацията на Луната. Когато луната е близо небесен екватор, две приливи в даден ден (както и две отливи) се различават леко, а височините на сутрешните и вечерните пълни и ниски води са много близки. Въпреки това, тъй като северната или южната деклинация на Луната се увеличава, сутрешните и вечерните приливи от един и същи тип се различават по височина и когато Луната достигне най-високото си северно или южно наклонение, тази разлика е най-голяма.
19. Известни са и тропическите приливи, наречени така, защото луната се намира почти над северните или южните тропици.
Ежедневното неравенство не оказва значително влияние върху височините на две последователни отливи в Атлантически океани дори ефектът му върху височините на приливите и отливите е малък в сравнение с общата амплитуда на флуктуациите. Въпреки това, в Тихия океан дневната неравномерност се проявява в нивата на отливите три пъти повече, отколкото в нивата на приливите.
Полугодишно неравенство. Причинява се от въртенето на Земята около Слънцето и съответната промяна в наклона на Слънцето. Два пъти годишно за няколко дни по време на равноденствията Слънцето е близо до небесния екватор, т.е. деклинацията му е близо до 0. Луната също се намира близо до небесния екватор за около ден на всеки половин месец. Така по време на равноденствията има периоди, когато деклинацията както на Слънцето, така и на Луната е приблизително 0. Общият приливен ефект от привличането на тези две тела в такива моменти се проявява най-забележимо в региони, разположени близо до екватора на Земята. Ако в същото време Луната е във фаза на новолуние или пълнолуние, т.нар. приливи на равноденствие.
20. Неравенство на слънчевия паралакс. Периодът за това неравенство е една година. Причинява се от промяната на разстоянието от Земята до Слънцето по време на орбиталното движение на Земята. Веднъж за всеки оборот около Земята Луната е на най-късо разстояние от нея в перигей. Веднъж годишно, около 2 януари, Земята, движейки се по своята орбита, също достига точката на най-близко доближаване до Слънцето (перихелий). Когато тези два момента на най-близко сближаване съвпадат, причинявайки най-голямата обща приливна сила, повече високи ниваприливи и отливи и др ниски ниваприливи и отливи. По същия начин, ако преминаването на афелия съвпада с апогея, настъпват по-малко високи приливи и по-плитки отливи.
21. Най-големите амплитуди на приливите и отливите. Най-високият прилив в света се случва със силни течения в залива Минас в залива Фънди. Приливните флуктуации тук се характеризират с нормален ход с полудневен период. Нивото на водата по време на прилив често се повишава с повече от 12 m за шест часа и след това намалява със същото количество през следващите шест часа. Когато ефектът на сизигиен прилив, позицията на Луната в перигей и максималното отклонение на Луната паднат в един ден, нивото на прилива може да достигне 15 м. в горната част на залива. Причините за приливите, като субектпостоянно изучаване в продължение на много векове, отнасят се до проблемите, които са породили много противоречиви теории дори в сравнително скорошно време
22. Чарлз Дарвин пише през 1911 г.: „Няма нужда да търсите антична литературав името на гротескните теории за приливите и отливите”. Моряците обаче успяват да измерят височината си и да използват възможностите на приливите и отливите, без да знаят истинските причини за възникването им.
Мисля, че не е нужно да се притесняваме особено за причините за произхода на приливите и отливите. Въз основа на дългосрочни наблюдения се изчисляват специални таблици за всяка точка от водната площ на земята, които показват времето на висока и ниска вода за всеки ден. Планирам пътуването си например до Египет, който е известен само с плитките си лагуни, но се опитайте да отгатнете предварително, така че да падне пълна вода през първата половина на деня, което ще позволи повечетодневни часове, за да се возите напълно.
Друг въпрос, свързан с приливите и отливите, който представлява интерес за кайтъра, е връзката между вятъра и колебанията на нивото на водата.
23. Народна поличбатвърди, че при прилив вятърът се засилва, а при отлив, напротив, става кисел.
Ефектът на вятъра върху приливните явления е по-разбираем. Вятърът от морето тласка водата към брега, височината на прилива се увеличава над нормалното, а при отлив нивото на водата също надвишава средното. Напротив, когато вятърът духа от сушата, водата се отдалечава от брега и морското равнище пада.
24. Вторият механизъм работи чрез увеличаване атмосферно наляганена широка площ, нивото на водата пада, тъй като се добавя насложеното тегло на атмосферата. Когато атмосферното налягане се повиши с 25 mm Hg. чл., нивото на водата пада с около 33 см. Зона високо наляганеили антициклон обикновено се нарича хубаво време, но не и за кайтър. Тихо в центъра на антициклона. Намаляването на атмосферното налягане води до съответно повишаване на нивото на водата. Следователно, рязък спад на атмосферното налягане, съчетан с ураганни ветрове, може да доведе до забележимо повишаване на нивото на водата. Такива вълни, макар и да се наричат приливни вълни, всъщност не са свързани с влиянието на приливните сили и нямат периодичност, характерна за приливните явления.
Но е напълно възможно отливите да повлияят и на вятъра, например намаляване на нивото на водата в крайбрежните лагуни, да доведе до по-голямо нагряване на водата и като следствие до намаляване на температурната разлика между студа. морето и нагрятата земя, което отслабва ефекта на бриз.
На няколко места на Земята местните пейзажи и приливи и отливи причиняват явление, наречено приливна вълна. Образува се, когато огромни маси вода навлизат в тясно речно корито.
9-метровата приливна вълна на река Qiantang в Китай е призната за уникален природен феномен. При прилив милиони кубични метри вода, огъващи се около малки острови, се движат срещу течението на тази река, завладявайки гледките на наблюдателите. Приливни вълни има и на други места, като Аляска, Бразилия (река Амазонка) и най-дългата река във Великобритания, Северн.
Особено грандиозен е моментът, в който вълната удари вълноломите на брега. Но гледането на това явление е изключително опасно и високата вълна периодично става причина за смъртта на хората, които го гледат. 22 август 2013 г. (Снимка от ChinaFotoPress | ChinaFotoPress чрез Getty Images):
Понякога цунамито погрешно се нарича "приливна вълна", но в действителност то няма нищо общо с приливите и отливите.
Но това не плаши екстремистите. Провинция Жедзян в източен Китай, 31 август 2011 г. (AP Photo):
Най-интересно е поведението на вълните в заливите и в "затворени" морета, които комуникират с океана чрез тесен проток. В такова море възниква собствена приливна вълна - поради същата кривина на земната повърхност. Но такава вълна няма време да се образува - в края на краищата, колкото по-слаба е силата, толкова по-дълго трябва да действа, за да създаде голяма амплитуда. Поради недостатъчно големия размер на морето, приливът има време да премине от един бряг на друг, без да увеличава значителна амплитуда.
Приливна вълна от океана навлиза в тези морета. Ако дълбочината се окаже по-малка, височината се повишава бързо и скоростта на вълната намалява. Също така, движението на вълните е силно зависимо от формата на бреговата линия. Заливът на Фънди, дом на най-високите приливи, е широк в основата си и рязко се стеснява към сушата. Водата е ограничена от брега, поради което нивото й също се повишава. В Бяло море, напротив, приливна вълна се разпръсква по бреговете и островите на продълговато море.
Интересно явление се получава, когато приливът се приближи до устието на река, която се влива в океана. Когато навлезе в тесен и дори плитък воден басейн, амплитудата на приливната вълна рязко се увеличава и висока водна стена се движи нагоре по течението. Това явление се нарича бора.
Приливна вълна на река Цянтан в Китай, 31 август 2011 г. Тогава бяха ранени около 20 души. (Снимка от Reuters | China Daily):
Нагоре по течението: Анкоридж, Аляска приливна вълна на 5 юни 2012 г. (AP Photo | Ron Barta):
Каякери хващат приливна вълна в Анкъридж, Аляска на 5 юни 2012 г. (AP Photo | Ron Barta):
На приливна вълна в кану в Северна Бразилия, 12 март 2001 г. (AP Photo | Paulo Santos):
Сърфисти на река Северн в Глостършир, Англия, 2 март 2010 г. Това е най-дългата река в Обединеното кралство. Дължината на реката е 354 километра. (Снимка от Мат Карди | Getty Images):
Но да се върнем към крайността в Китай. Приливна вълна на река Qiantang, 22 август 2013 г. (Снимка от China FotoPress | ChinaFotoPress чрез Getty Images):
Хората го харесват. Приливна вълна на река Qiantang, 24 август 2013 г. (Снимка на Reuters | Stringer):
(Снимка от STR | AFP | Getty Images):
Приливната вълна на Амазонка се нарича порок и е особено мощна по време на пролетни наводнения. По това време на годината добрите сърфисти могат да го карат цели шест минути. Скоростта на вълната на порока е 35 км в час, височината може да достигне шест метра. Тя изкоренява дървета и преобръща кораби. Ширината на приливната вълна понякога достига 16 км. Понякога приливна вълна се нарича още гръмотевична вода.
Видео: сърфиране в Amazon.
Също така, приливни вълни се появяват и на други места. Например, на атлантическото крайбрежие на Франция приливна вълна се нарича спирала, в Малайзия - benak.
Можете също да забележите приливни вълни на река Pticodyak в Канада и в залива Кук, височината на тези глигани не надвишава два метра.
Гравитационното влияние на Слънцето и Луната засяга всички обвивки на Земята - въздух, вода и земя, въпреки огромните разстояния, които ги отделят от Земята. Забележете, че самото понятие за гравитацията като физически фактор стана известно само на средата на XVII c "когато този термин е въведен от великия физик Исак Нютон. Тогава, след многобройни трудове на учени различни страни, изпълнявани през XIX и LX в., стана ясно физически основи гравитационно влияниекъм Земята на Луната и Слънцето. Това влияние, както пряко, така и непряко, е много разнообразно. Най-значимите от тях са океанските приливи, различни по мащаб и амплитуди в различните географски точки на Земята [Максимов И. В. и др., 1970; Картър С., 1977 г.; Марчук Г. И Каган Б.А., 1983 г.; Bouteloup J., 1979]. В продължение на хилядолетия хората са гледали приливии отливи и бяха убедени в тясната им връзка с фазите на луната и конюгирането на промените в заобикаляща средас времето на настъпване на тези фази, вековните наблюдения доведоха учените до заключението за важното значение на Луната за естествени процесии за нея значително въздействиена човек: през озоновия слой, геомагнитна активност, валежи. „Нашето изследване на Луната, нашето бъдеще, може до голяма степен да зависи от по-задълбочено разбиране на приливното действие на Луната върху Земята“ [Carter S., 1977].
Повечето интересен моментв целия проблем с приливите и отливите е фактът, че грандиозен по своя мащаб процес, обхващащ цялата Земя, всички нейни черупки, е причинен от колебания на гравитацията, които са незначителни по величина (фиг. 4). Достатъчно е да се каже, че в резултат на лунно-слънчевото привличане телесното тегло, например един тон, се променя само с 0,2 г. Големината на промяната в гравитацията може да се прецени по следните цифри: ускорението на гравитацията на Земята е 982,04 cm / s ^ (g = 982,04 gal), а максималната промяна, дължаща се на влиянието на Луната и Слънцето, е само 240,28 μgal (или 0,24 mlgal), тоест 100-хилядни от процента от g. И от тях 164,52 mgal се пада на действието на луната и 75,76 mgal - на дела на гравитационното влияние на слънцето. Тези незначителни гравитационни сили са достатъчни, за да приведат в непрекъснато движение милиарди тонове вода, земна твърдост и въздушни маси.
Приливните явления възникват поради комбинираното гравитационно действие на Луната и Слънцето върху Земята. Най-голямо влияние оказва Луната, която, въпреки несъизмеримо малкия си размер в сравнение със Слънцето, е на разстояние по-близо до Земята (356 000 km), отколкото Слънцето (150-10 ^ km). Морските и океанските приливи и отливи, повтарящи се 2 пъти на ден, са лесно видими за наблюдателя от периодичното покачване и спадане на нивото на водата в крайбрежните райони. Относителното положение на Земята, Луната и Слънцето в космическо пространствопроменя се през цялото време и следователно величината на приливите също се променя. Определя се с помощта на инструменти, които измерват височината на водната повърхност по време на приливи и отливи.
Приливите достигат своя максимум при новолуние и пълнолуние (syzygy tides, от латинската дума "syzygy" - съвпад), когато Луната и Слънцето са в права линия със Земята. Минималните приливи, наречени квадратура (от латинската дума "quadrature" - четвърт), се наблюдават във фазата на първата и последната четвърт на Луната, когато разликата в астро-дължините на Луната и Слънцето е 90°, тоест те са разположени под прав ъгъл една спрямо друга (фиг. 5).
По-малко известни земни и атмосферни приливи и отливи [Мелхиор П., 1968; Chapman S., Lindzen P., 1972], които не са толкова очевидни, колкото океанските и морските, но имат и глобален мащаб. И така, в горната мантия на Земята, в самата външна обвивкакора, гравитационната сила на Луната и Слънцето причинява периодични издигания и спадове на повърхността, наблюдавани с помощта на гравиметри, които измерват локалните промени в силата на гравитацията. Под влияние на Луната земната повърхност се издига с максимум 35,6 cm и пада със 17,8 cm, докато Слънцето предизвиква трептене на повърхността съответно до 16,4 cm и надолу до 8,2 cm. Общ размерлунно-слънчевите трептения на земната повърхност са 78 cm: под влиянието на Луната с 53,4 cm и Слънцето с 24,6 cm.
Това е един вид "дишане" на Земята - движението на нейната повърхност под въздействието на гравитационните сили. Както бе отбелязано по-горе, тези огромни по мащаб движения на водата и земни слоевевъзникват под влиянието на незначителни гравитационни влияния, съставляващи милионни от модула на земната гравитация. Непрекъснатото движение на земната повърхност води до големи променив структурата на земната кора, скоростта на въртене на Земята около оста си, параметрите на орбиталното движение и други геофизични явления (по-специално до континентален дрейф, изместване на океанските плочи, увеличаване на разломите и дори честотата на възникващи земетресения).
Мащабни промени настъпват и в атмосферата под влиянието на гравитационното влияние на Луната и Слънцето, допълнително засилено от периодичното й нагряване от Слънцето. Индикаторът за атмосферните приливи и отливи е промяната на атмосферното налягане, измерена с барометър. Трябва да се помни, че приливната сила, произтичаща от гравитационното влияние на Луната и Слънцето във всяка точка на всяка от земните черупки, непрекъснато се променя поради въртенето на нашата планета и редица други фактори. Самата характерна вълна обаче остава през деня, като се трансформира само по форма и амплитуда в зависимост от географската ширина на мястото. В структурата на тази вълна има два основни компонента - лунен и слънчев, в които с помощта на метода на хармоничния анализ се идентифицират няколко компонента: дългосрочен (седмичен и месечен) и краткосрочен (дневен, полудневен и трето- ден) [Марчук Г.И., Каган Б.А., 1983].
За последващия медико-биологичен анализ на влиянието на Луната е важна не само цялата фина структура на спектъра на лунно-слънчевите вълни и полувълни, но главно наличието на краткосрочни и дългосрочни компоненти, които определят биоритъм на живите организми. Например, когато анализират циркадната биоритмика, е важно изследователите да знаят, че при приливните явления има доминираща полудневна вълна (Ma) с период от 12 часа 25 минути, съответстваща на полудневен прилив, и слънчева приливна вълна (82 ) с период от 12 часа 00 минути. Дългосрочните компоненти, месечни и двуседмични, имат период съответно 27.555 и 13.661 дни. Тези периоди са важни, тъй като се проявяват в биоритмиката на различни процеси в тялото, като по този начин показват възможната роля на гравитационните приливни сили като външен синхронизатор [Brown F "1964, 1977; Howenshield K., 1964; Vasilik PV, Galitsky А. К., 1977, 1979; Чернишев В. Б., 1980; Нейман Д "1984; Гарзино С., 1982а; Браун Ф.А., 1983].
Приливите, свързани с действието на гравитационните сили на Луната и Слънцето, са изключително разнообразни в различните географски точки на Земята, което зависи от много физически фактори... Но при разглеждане на денонощната им динамика могат да се разграничат 3 основни типа - денонощни, полудневни и смесени, или комбинирани [Марчук Г. И "Каган АБ, 1983; Нейман Д" 1984).
Ежедневните приливи се случват веднъж дневно и са причинени от действието на два компонента на приливната сила с периоди от 25,8 и 23,9 часа.На редица места Глобусът(например край бреговете на Мексико) в динамиката на дневните приливи на всеки 13-14 дни (средно 13,66 дни) има фазово изместване от 180 °, което корелира с 1/2 от цикъла на деклинация на Луната (припомнете си, че тропическият лунен месеце равно на 27,32 дни), тоест с пресичането на Луната на всеки 13,66 дни от равнината на небесния екватор. Тук можете ясно да видите как движението на нашия спътник в космоса причинява редовни промени в геофизичните процеси.
Полудневните горещи вълни се забелязват 2 пъти на ден с период от 12,4 ч. Тяхната амплитуда варира през синодичен месец(29,53 дни) от максимална стойностпълнолуние и новолуние до минимум в различни четвърти на луната. Промените в амплитудите представляват полусинодичен цикъл, съответстващ на промяната лунни фази... Сизигичните приливи се повтарят на всеки 14-15 дни (средно 14,76 дни). Смесените (комбинирани) приливи имат различни амплитуди на покачване на водата и се различават в неравномерни периоди - наблюдават се край брега Пасифика, Австралия, Арабски полуостров. Ние умишлено се спираме на видовете приливни ритми, тъй като приливните и лунните ритми се подразделят в биологията [Чернишев В. Б. 1980; Нейман Д., 1984]. Както цитираните автори посочват, съществуват ендогенни ритми с пикове на активност, повтарящи се на всеки 12,4 часа. Те се улавят от приливни цикли („приливни“ ритми) и повечето от тях не се различават по стабилността и точността, присъщи на циркадните ритми [Neumann D., 1984, с. 12].
Освен това е отбелязано, че някои видове могат да имат двоен приливен ритъм от 24,8 часа.Това се дължи на адаптация към местния приливен профил. Изследванията показват, че възприемането на приливния фактор по време на ежедневната чувствителна фаза е свързано и зависи от циркадния ритъм. Приливните ритми могат също да бъдат модулирани от дневни светлинни цикли и полумесечни приливни компоненти, което води до сложни ритми при специфични видове, живеещи в специфични условия на околната среда... По същото време, различни видовенаблюдават се лунни ритми, свързани с директно действие лунна светлинаи смяната на лунните фази (сизигия и синодични ритми). Тези ритми могат да бъдат проследени във водните и сухоземни видовенезависимо от приливните цикли [Чернишев В. Б., 1980; Neumann D "1984]; техните характеристики са разгледани по-долу.
Възбудата е форма на периодично, непрекъснато променящо се движение, при което водните частици вибрират около своето равновесно положение.
Ако по някаква причина водните частици бъдат отстранени от равновесното положение, тогава под въздействието на гравитацията те ще се стремят да възстановят нарушеното равновесие. Освен това всяка водна частица ще извърши осцилаторно движение спрямо равновесното положение, без да се движи заедно с видимата форма на движение на вълната.
Вълните могат да възникнат под въздействието на различни причини (сили). В зависимост от произхода, тоест от причините, които са ги причинили, разграничават следните видовеморски вълни.
- Вълни на триене (при триене). Тези вълни включват преди всичко ветрови вълни, които възникват, когато вятърът действа върху морската повърхност. Те включват също така наречените вътрешни или дълбоки вълни, които възникват на дълбочини, когато слой вода с една плътност се движи върху слой вода с различна плътност.
- Баричните вълни се появяват при колебания на атмосферното налягане. Колебанията на атмосферното налягане предизвикват издигане и падане на водни маси, при които водните частици са склонни да заемат нови равновесни позиции, но, достигайки ги, извършват осцилаторни движения по инерция.
- Приливните вълни възникват под влияние на явлението приливи и отливи.
- Сеизмичните вълни се генерират по време на земетресения и вулканични изригвания. Ако източникът на земетресение се намира под вода или близо до брега, тогава вибрациите се предават на водните маси, причинявайки им сеизмични вълни, които също се наричат цунами.
- Seiches. В морета, езера, резервоари, в допълнение към трептения на водни частици под формата на предни вълни, често се наблюдават периодични трептения на водни частици само във вертикална посока. Такива вълни се наричат сейши. При сешовете възникват вибрации, подобни по естество на вибрациите, в периодично люлеещ се съд. Най-простият тип сейш възниква, когато нивото на водата се покачва в единия край на резервоара и едновременно пада в другия. В този случай в средата на резервоара се наблюдава линия, по която водните частици нямат вертикални измествания, а се движат хоризонтално. Тази линия се нарича сейш възел. По-сложните сейши са двувъзлови, тривъзлови и т.н.
