Atoslūgis ir atoslūgis – tai periodiškas vandens lygio kilimas ir kritimas vandenynuose ir jūrose. Du kartus per dieną, maždaug 12 valandų ir 25 minučių intervalu, vanduo prie vandenyno ar atviros jūros pakyla ir, jei nėra kliūčių, kartais užlieja didelius plotus – tai potvynis. Tada vanduo nukrenta ir nuslūgsta, atidengdamas dugną – tai atoslūgis. Kodėl tai vyksta? Net senovės žmonės apie tai galvojo, pastebėjo, kad šie reiškiniai yra susiję su Mėnuliu. I. Niutonas pirmasis nurodė pagrindinę atoslūgio priežastį – tai yra Žemės trauka Mėnuliu, tiksliau, skirtumas tarp visos Žemės ir jos vandens Mėnulio traukos. apvalkalas.
Niutono teorijos atoslūgių ir atoslūgių aiškinimas
Mėnulis traukia Žemę, kai Mėnulis traukia atskiras Žemės daleles. Šiuo metu arčiau mėnulio esančias daleles jis traukia stipriau, o tolimesnes – silpniau. Jei Žemė būtų absoliučiai kieta, tai šis gravitacijos jėgos skirtumas neturėtų jokio vaidmens. Tačiau Žemė nėra absoliučiai standus kūnas, todėl dalelių, esančių šalia Žemės paviršiaus ir netoli jos centro, traukos jėgų skirtumas (šis skirtumas vadinamas potvynio jėga) išstumia daleles viena kitos atžvilgiu ir Žemė, pirmiausia jos vandens apvalkalas, deformuojasi.
Dėl to vanduo pakyla į Mėnulį atsuktoje pusėje ir priešingoje jo pusėje, suformuodamas potvynių keteras ir ten kaupiasi vandens perteklius. Dėl šios priežasties vandens lygis kituose priešinguose Žemės taškuose šiuo metu mažėja – yra atoslūgis.
Jei Žemė nesisuktų, o Mėnulis liktų nejudantis, tai Žemė kartu su savo vandens apvalkalu visada išlaikytų tą pačią pailgą formą. Tačiau Žemė sukasi, o Mėnulis aplink Žemę apsisuka maždaug per 24 valandas ir 50 minučių. Tuo pačiu laikotarpiu potvynių briaunos seka Mėnulį ir juda vandenynų ir jūrų paviršiumi iš rytų į vakarus. Kadangi yra du tokie išsikišimai, potvynio banga praeina per kiekvieną vandenyno tašką du kartus per dieną su maždaug 12 valandų ir 25 minučių intervalu.
Kodėl potvynio bangos aukštis skiriasi
Atvirame vandenyne vanduo šiek tiek pakyla, kai praeina potvynio banga: apie 1 m ar mažiau, o tai jūreiviams lieka praktiškai nematoma. Tačiau prie kranto net toks vandens lygio kilimas pastebimas. Įlankose ir siaurose įlankose potvynių ir atoslūgių metu vandens lygis pakyla daug aukščiau, nes pakrantė neleidžia judėti potvynio bangai ir vanduo čia kaupiasi visą laiką nuo potvynio iki potvynio.
Didžiausias potvynis (apie 18 m) stebimas vienoje iš Kanados pakrantės įlankų. Rusijoje didžiausi potvyniai (13 m) būna Gižiginskio ir Penžinskio įlankose Ochotsko jūroje. Vidaus jūrose (pavyzdžiui, Baltijos ar Juodojoje) atoslūgiai beveik nepastebimi, nes vandens masės nespėja prasiskverbti į tokias jūras, judėdamos kartu su vandenyno potvynio banga. Bet vis tiek kiekvienoje jūroje ar net ežere yra nepriklausomos potvynio bangos su nedideliu vandens kiekiu. Pavyzdžiui, atoslūgių aukštis Juodojoje jūroje siekia vos 10 cm.
Toje pačioje srityje potvynių aukštis skiriasi, nes atstumas nuo Mėnulio iki Žemės ir didžiausias Mėnulio aukštis virš horizonto laikui bėgant keičiasi, o tai lemia potvynių ir atoslūgių jėgų dydžius.
Potvyniai ir saulė
Potvyniams įtakos turi ir saulė. Tačiau Saulės potvynio jėgos yra 2,2 karto mažesnės nei Mėnulio potvynių jėgos. Per jaunatį ir pilnatį Saulės ir Mėnulio potvynio jėgos veikia ta pačia kryptimi – tada gaunami didžiausi potvyniai. Tačiau pirmąjį ir trečiąjį mėnulio ketvirtį saulės ir mėnulio potvynio jėgos priešinasi, todėl potvyniai yra mažesni.
Potvyniai ir atoslūgiai Žemės oro apvalkale ir jos kietajame kūne
Potvynių reiškiniai vyksta ne tik vandens, bet ir Žemės oro apvalkale. Jie vadinami atmosferos atoslūgiais ir atoslūgiais. Potvyniai ir atoslūgiai vyksta kietoje Žemės kūnelyje, nes Žemė nėra visiškai kieta. Vertikalūs Žemės paviršiaus svyravimai dėl potvynių ir atoslūgių siekia keliasdešimt centimetrų.
Vandens paviršiaus lygis mūsų planetos jūrose ir vandenynuose periodiškai kinta, svyruoja tam tikrais intervalais. Šie periodiniai svyravimai yra jūros atoslūgiai ir atoslūgiai.
Jūros atoslūgių ir atoslūgių paveikslas
Norėdami įsivaizduoti save jūros atoslūgių ir atoslūgių vaizdas, įsivaizduokite, kad stovite ant nuožulnaus vandenyno kranto, kokioje nors įlankoje, 200-300 metrų nuo vandens. Ant smėlio daug įvairių objektų – senas inkaras, kiek arčiau didelė balto akmens krūva. Netoliese guli ant šono nukritęs mažos valties geležinis korpusas. Jo kūno apačia lanke yra stipriai apgadinta. Akivaizdu, kad kartą šis laivas, būdamas netoli kranto, skrido į inkarą. Ši nelaimė, greičiausiai, įvyko per atoslūgį, ir, matyt, laivas šioje vietoje guli jau ne vienerius metus, nes beveik visas jo korpusas spėjo pasidengti rudomis rūdimis. Jūs esate linkę laikyti neatsargų kapitoną laivo avarijos kaltininku. Matyt, inkaras buvo aštrus ginklas, į kurį pataikė laivas, nukritęs ant šono. Jūs ieškote šio inkaro ir negalite jo rasti. Kur jis galėjo eiti? Tada pastebi, kad vanduo jau artėja prie baltų akmenų krūvos, o tada spėji, kad matytą inkarą jau seniai užliejo potvynio banga. Vanduo „ateina“ ant kranto, toliau kyla vis aukščiau. Dabar beveik visa baltų akmenų krūva buvo paslėpta po vandeniu.Jūros atoslūgių ir atoslūgių reiškiniai
Jūros atoslūgių ir atoslūgių reiškiniaižmonės jau seniai buvo siejami su mėnulio judėjimu, tačiau šis ryšys išliko paslaptis iki pat genialaus matematiko Izaokas Niutonas nepaaiškino remdamasis jo atrastu gravitacijos dėsniu. Šių reiškinių priežastis yra Mėnulio traukos poveikis Žemės vandens apvalkalui. Kitas garsus Galilėjus Galilėjus sujungė atoslūgį ir tėkmę su Žemės sukimu ir įžvelgė tai vieną pagrįstiausių ir patikimiausių Mikalojaus Koperniko mokymų pagrįstumo įrodymų, (plačiau:). Paryžiaus mokslų akademija 1738 m. paskelbė prizą tam, kuris labiausiai pateiks pagrindinį potvynių teorijos pristatymą. Tada gavo apdovanojimą Euleris, Maclaurinas, D. Bernoulli ir Cavalieri... Pirmieji trys savo darbo pagrindu laikė Niutono gravitacijos dėsnį, o jėzuitas Cavalieri paaiškino potvynius, remdamasis Dekarto sūkurių hipoteze. Tačiau iškiliausi šios srities darbai priklauso Niutonas ir Laplasas o visi tolesni tyrimai yra pagrįsti šių puikių mokslininkų išvadomis.Kaip paaiškinti atoslūgių ir atoslūgių fenomeną
Kaip aiškiausiai paaiškinti atoslūgio reiškinį... Jei dėl paprastumo darysime prielaidą, kad žemės paviršių visiškai dengia vandens apvalkalas, ir pažvelgsime į Žemės rutulį iš vieno iš jo ašigalių, tada jūros potvynių vaizdą galima pateikti taip.Mėnulio atrakcija
Ta mūsų planetos paviršiaus dalis, kuri yra atsukta į Mėnulį, yra arčiausiai jo; dėl to jį veikia didesnė jėga mėnulio trauka nei, pavyzdžiui, centrinė mūsų planetos dalis ir todėl yra traukiama link Mėnulio labiau nei likusi Žemė. Dėl to pusėje, nukreiptoje į Mėnulį, susidaro potvynių kupra. Tuo pačiu metu, priešingoje Žemės pusėje, mažiausiai veikiamoje Mėnulio traukos, atsiranda ta pati potvynio banga. Todėl Žemė yra šiek tiek pailgos linijos, jungiančios mūsų planetos ir mėnulio centrus, pavidalą. Taigi dviejose priešingose Žemės pusėse, esančiose vienoje tiesioje linijoje, einančioje per Žemės ir Mėnulio centrus, susidaro dvi didelės kupros, dvi didžiulės vandens pūslės... Tuo pačiu metu dviejose kitose mūsų planetos pusėse, esančiose devyniasdešimties laipsnių kampu nuo aukščiau nurodytų didžiausių potvynių taškų, potvyniai ir atoslūgiai yra didžiausi. Čia vandens krenta daugiau nei bet kur kitur Žemės rutulio paviršiuje. Linija, jungianti šiuos taškus atoslūgio metu, yra šiek tiek sumažinta, todėl susidaro įspūdis, kad padidėja Žemės pailgėjimas maksimalių potvynių taškų kryptimi. Dėl Mėnulio traukos šie didžiausio potvynio taškai nuolat išlaiko savo padėtį Mėnulio atžvilgiu, tačiau kadangi Žemė sukasi aplink savo ašį, paros metu jie tarsi juda per visą Žemės rutulio paviršių. Štai kodėl kiekvienoje srityje per dieną būna du potvyniai ir du atoslūgiai.Saulės atoslūgis
Saulė, kaip ir mėnulis, savo traukos jėga sukelia atoslūgį. Tačiau jis yra daug didesniu atstumu nuo mūsų planetos, palyginti su Mėnuliu, o Saulės potvyniai, atsirandantys Žemėje, yra beveik du su puse karto mažesni nei mėnulio. Štai kodėl saulės potvynių, nėra stebimi atskirai, bet atsižvelgiama tik į jų įtaką mėnulio potvynių dydžiui. Pavyzdžiui, didžiausias jūros atoslūgis ir atoslūgis būna per pilnatį ir jaunatį, kadangi šiuo metu Žemė, Mėnulis ir Saulė yra vienoje tiesėje, o mūsų dienos šviesa savo trauka sustiprina Mėnulio trauką. Ir atvirkščiai, kai stebime mėnulį pirmajame arba paskutiniame ketvirtyje (fazėje), tokių yra mažiausiai jūros atoslūgių... Taip yra dėl to, kad šiuo atveju mėnulio potvynis sutampa su saulės šviesa... Mėnulio traukos veiksmas sumažėja Saulės traukos dydžiu.Potvynių trintis
« Potvynių trintis»Mūsų planetoje esanti medžiaga savo ruožtu daro įtaką Mėnulio orbitai, nes Mėnulio traukos sukelta potvynio banga daro priešingą poveikį Mėnuliui, sukurdama tendenciją pagreitinti jo judėjimą. Dėl to Mėnulis pamažu tolsta nuo Žemės, jo apsisukimo periodas ilgėja, ir jis, greičiausiai, šiek tiek atsilieka nuo judėjimo.Jūros potvynių mastas
Be santykinės Saulės, Žemės ir Mėnulio padėties erdvėje, ant jūros potvynių dydžiui kiekvienoje konkrečioje vietovėje turi įtakos jūros dugno forma ir pakrantės pobūdis. Taip pat žinoma, kad uždarose jūrose, kaip, pavyzdžiui, Aralo, Kaspijos, Azovo ir Juodosiose jūrose, atoslūgių ir srautų beveik nepastebima. Jų vargu ar galima rasti atviruose vandenynuose; čia atoslūgiai vos siekia metrą, vandens lygis kyla labai nežymiai. Tačiau, kita vertus, kai kuriose įlankose yra tokio milžiniško masto potvynių, kad vanduo pakyla į daugiau nei dešimties metrų aukštį ir vietomis užlieja kolosalias erdves.
Ebb ir srautas ore ir kieti Žemės apvalkalai
Ebb and flow taip pat pasitaiko ore ir kietuose Žemės apvalkaluose... Mes beveik nepastebime šių reiškinių apatiniuose atmosferos sluoksniuose. Palyginimui atkreipkime dėmesį, kad vandenynų dugne atoslūgių ir atoslūgių nepastebima. Ši aplinkybė paaiškinama tuo, kad potvynių procesuose daugiausia dalyvauja viršutiniai vandens apvalkalo sluoksniai. Atoslūgį ir srautą oro apvalkale galima aptikti tik labai ilgai stebint atmosferos slėgio pokyčius. Kalbant apie žemės plutą, kiekviena jos dalis dėl Mėnulio potvynių ir atoslūgių per dieną pakyla du kartus ir nukrenta du kartus maždaug po kelis decimetrus. Kitaip tariant, mūsų planetos kietojo apvalkalo svyravimai yra maždaug tris kartus mažesni nei vandenynų paviršiaus lygio svyravimai. Taigi, atrodo, kad mūsų planeta visą laiką kvėpuoja, giliai kvėpuoja ir iškvėpia, o jos išorinis apvalkalas, kaip didžiojo stebuklo herojaus krūtinė, kartais šiek tiek pakyla, paskui nukrenta. Šiuos kietame Žemės apvalkale vykstančius procesus galima aptikti tik žemės drebėjimų registravimo prietaisų pagalba. Reikėtų pažymėti, kad atoslūgiai vyksta kituose pasaulio kūnuose ir turi didžiulę įtaką jų vystymuisi. Jei Mėnulis būtų nejudantis Žemės atžvilgiu, tada, nesant kitų veiksnių, turinčių įtakos potvynio bangos vėlavimui, bet kurioje pasaulio vietoje kas 6 valandas būtų du potvyniai ir du atoslūgiai per dieną. Bet kadangi Mėnulis nuolat sukasi aplink Žemę ir, be to, ta pačia kryptimi, kuria mūsų planeta sukasi aplink savo ašį, gaunamas tam tikras vėlavimas: Žemė su kiekviena savo dalimi į Mėnulį sugeba atsisukti ne per parą, bet maždaug 24 valandas ir 50 minučių. Todėl kiekvienoje vietovėje atoslūgis trunka ne tiksliai 6 valandas, o apie 6 valandas ir 12,5 minutės.Pakaitomis atoslūgiai ir atoslūgiai
Be to, reikia pažymėti, kad teisingumas kintantys atoslūgiai ir atoslūgiai yra pažeidžiamas priklausomai nuo žemynų išsidėstymo mūsų planetoje pobūdžio ir nuolatinės vandens trinties Žemės paviršiuje. Šie kaitos nelygumai kartais siekia kelias valandas. Taigi „aukščiausias“ vanduo atsiranda ne Mėnulio kulminacijos momentu, kaip seka pagal teoriją, bet keliomis valandomis vėliau nei Mėnulis praeina per dienovidinį; šis vėlavimas vadinamas taikomąja uosto valanda ir kartais siekia 12 valandų. Anksčiau buvo paplitusi nuomonė, kad jūros atoslūgiai ir atoslūgiai yra susiję su jūros srovėmis. Dabar visi žino, kad tai yra skirtingos eilės reiškiniai. Potvynis yra bangos judėjimas, panašus į tą, kuris atsiranda dėl vėjo. Artėjant potvynio bangai, plūduriuojantis objektas svyruoja, kaip ir nuo vėjo kylanti banga – pirmyn ir atgal, žemyn ir aukštyn, bet jo nenuneša kaip srovė. Potvynio bangos periodas yra apie 12 valandų ir 25 minutes, o praėjus šiam laikotarpiui objektas dažniausiai grįžta į pradinę padėtį. Karščio bangas sukelianti jėga yra daug kartų mažesnė už gravitacijos jėgą... Nors traukos jėga yra atvirkščiai proporcinga atstumo tarp pritraukiamų kūnų kvadratui, jėga, sukelianti potvynius, yra apytiksliai yra atvirkščiai proporcinga šio atstumo kubui o ne kvadratu.Vandenynų ir jūrų paviršiaus lygis periodiškai, maždaug du kartus per dieną, keičiasi. Šie svyravimai vadinami atoslūgiais. Potvynių metu vandenyno lygis palaipsniui kyla ir pasiekia aukščiausią padėtį. Atoslūgio metu lygis palaipsniui nukrenta iki žemiausio. Potvynio metu vanduo teka į pakrantę, atoslūgio metu - iš kranto.
Atoslūgis stovi. Jie susidaro dėl tokių kosminių kūnų, kaip Saulė, įtakos. Pagal kosminių kūnų sąveikos dėsnius mūsų planeta ir Mėnulis vienas kitą traukia. Mėnulio trauka tokia didelė, kad vandenyno paviršius linksta į jį. Mėnulis juda aplink Žemę, o po jo palei vandenyną „bėga“ potvynio banga. Kai banga pasiekia krantą, artėja potvynis. Praeis šiek tiek laiko, vanduo po Mėnulio pasitrauks nuo kranto – tai atoslūgis. Pagal tuos pačius universalius kosminius dėsnius atoslūgis susidaro dėl Saulės traukos. Tačiau Saulės potvynio jėga dėl savo atokumo yra daug mažesnė nei Mėnulio, o jei Mėnulio nebūtų, potvyniai Žemėje būtų 2,17 karto mažesni. Potvynių jėgų paaiškinimą pirmasis pateikė Niutonas.
Potvyniai ir trukmė skiriasi. Dažniausiai per dieną būna du potvyniai ir du atoslūgiai. Rytų ir Centrinės Amerikos lankuose ir pakrantėse dieną yra vienas potvynis ir vienas atoslūgis.
Potvynių mastas dar įvairesnis nei jų laikotarpis. Teoriškai vienas mėnulio potvynis yra 0,53 m, saulės - 0,24 m. Taigi didžiausias potvynis turėtų būti 0,77 m aukščio. Atvirame vandenyne ir šalia salų potvynių vertė yra gana artima teorinei: Havajuose Salos - 1 m , Šv. Elenos saloje - 1,1 m; salose - 1,7 m. Žemynuose potvynių vertė svyruoja nuo 1,5 iki 2 m. Vidinėse jūrose potvyniai ir atoslūgiai yra labai nereikšmingi: - 13 cm, - 4,8 cm. Manoma, kad be potvynių, bet aplink Veneciją potvyniai yra iki 1 m. Didžiausi gali būti šie užregistruoti potvyniai:
Fundy įlankoje () potvynis pasiekė 16–17 m aukštį, tai didžiausias potvynis visame pasaulyje.
Šiaurėje, Penžinskajos įlankoje, potvynių aukštis siekė 12-14 m. Tai didžiausias potvynis prie Rusijos krantų. Tačiau aukščiau nurodyti potvynių tempai yra greičiau išimtis nei taisyklė. Daugumoje potvynių ir atoslūgių matavimo taškų jie yra maži ir retai viršija 2 m.
Potvynių ir atoslūgių svarba yra labai svarbi jūrų laivybai ir uostų statybai. Kiekviena potvynio banga neša didžiulį energijos kiekį.
H-30 grupės mokinys
E. N. Tsvetkovas
Patikrinta:
Petrova I.F.
Maskva, 2003 m
|
Pagrindinė dalis……………………………………………………. |
|
|
Apibrėžimas..……………......……………………………... |
|
|
Reiškinio esmė ………………………………………… ... |
|
|
Keistis laikui bėgant ………………………………………… |
|
|
Pasiskirstymas ir pasireiškimo mastas ................................................ ................ ... |
|
|
Mitai ir legendos ……………………………………………. |
|
|
Tyrimo istorija ……………………………………… |
|
|
Poveikis aplinkai ………………………………… |
|
|
Poveikis ekonominei veiklai ………………… |
|
|
Žmogaus įtaka šiam procesui ……………………. |
|
|
Prognozavimo ir valdymo galimybė ……………. |
|
|
Bibliografija……………………………………………….. |
|
Apibrėžimas.
Ebb and flow, periodiniai vandens lygio svyravimai (kyla ir krinta) Žemės vandens plotuose, kuriuos sukelia Mėnulio ir Saulės gravitacinis potraukis, veikiantis besisukančią Žemę. Visi dideli vandens plotai, įskaitant vandenynus, jūras ir ežerus, yra daugiau ar mažiau linkę į atoslūgį, nors ežeruose jie yra nedideli.
Aukščiausias vandens lygis, pastebėtas per dieną ar pusę dienos potvynio metu, vadinamas pilnu vandeniu, žemiausias atoslūgio metu vadinamas žemu vandeniu, o pasiekus šiuos ribinius dydžius, atitinkamai yra potvynis arba atoslūgis. Vidutinis jūros lygis yra sąlyginė reikšmė, virš kurios lygio žymės yra potvynių ir atoslūgių metu, o žemiau – atoslūgių metu. Tai yra didelės skubių stebėjimų serijos vidurkis rezultatas. Vidutinis atoslūgio (arba atoslūgio) aukštis yra vidutinė vertė, apskaičiuota pagal didelę aukšto ar žemo vandens lygio seriją. Abu šie vidurkiai yra susieti su vietiniu potvynių matuokliu.
Vertikalūs vandens lygio svyravimai potvynių ir atoslūgių metu yra susiję su horizontaliu vandens masių judėjimu pakrantės atžvilgiu. Šiuos procesus apsunkina vėjo bangos, upių nuotėkis ir kiti veiksniai. Horizontalūs vandens masių judėjimai pakrantės zonoje vadinami potvynio (arba potvynio) srovėmis, o vertikalūs vandens lygio svyravimai – atoslūgiais. Visi reiškiniai, susiję su atoslūgiais, pasižymi periodiškumu. Potvynių ir atoslūgių srovės periodiškai keičia kryptį į priešingą pusę, o vandenyninės srovės, nuolat ir vienakrypčiai judančios, yra sukeltos bendros atmosferos cirkuliacijos ir apima didelius atviro vandenyno plotus.
Pereinamaisiais intervalais nuo potvynio ir atvirkščiai sunku nustatyti potvynio srovės tendenciją. Šiuo metu (ne visada sutampant su atoslūgio ar atoslūgio stovėjimu) vanduo „sąstingsta“.
Potvynių ir atoslūgių atoslūgiai cikliškai kinta, atsižvelgiant į kintančias astronomines, hidrologines ir meteorologines sąlygas. Atoslūgio ir atoslūgio fazių seka nustatoma pagal dvi paros ciklo aukštumas ir dvi žemumas.
Britų fotografas Michaelas Martenas sukūrė seriją originalių kadrų, kurie užfiksuoja Didžiosios Britanijos pakrantę iš tų pačių kampų, tačiau skirtingu laiku. Vienas šūvis potvynio metu, o kitas – atoslūgio metu.
Tai pasirodė labai neįprasta, o teigiami atsiliepimai apie projektą tiesiogine prasme privertė autorių pradėti leisti knygą. Knyga pavadinimu „Jūros pokyčiai“ buvo išleista šių metų rugpjūtį ir išleista dviem kalbomis. Michaelui Martenui prireikė maždaug aštuonerių metų, kad sukurtų savo įspūdingą vaizdų seriją. Laikotarpis tarp aukšto ir žemo vandens yra vidutiniškai šiek tiek daugiau nei šešios valandos. Todėl Michaelas kiekvienoje vietoje turi užtrukti ilgiau nei vos kelis užrakto paspaudimus.
1. Idėja sukurti tokių darbų seriją autoriui kilo ilgai. Jis ieškojo, kaip gamtoje pokyčius įgyvendinti filme, be žmogaus įtakos. Ir aš jį radau atsitiktinai viename iš pajūrio Škotijos kaimelių, kur praleidau visą dieną ir radau atoslūgių laiką.
3. Periodiniai vandens lygio svyravimai (kilimas ir kritimas) vandens plotuose Žemėje vadinami atoslūgiais.
Aukščiausias vandens lygis, pastebėtas per dieną ar pusę dienos potvynio metu, vadinamas pilnu vandeniu, žemiausias atoslūgio metu vadinamas žemu vandeniu, o pasiekus šiuos ribinius dydžius, atitinkamai yra potvynis arba atoslūgis. Vidutinis jūros lygis yra sąlyginė reikšmė, virš kurios lygio žymės yra potvynių ir atoslūgių metu, o žemiau – atoslūgių metu. Tai yra didelės skubių stebėjimų serijos vidurkis rezultatas.
Vertikalūs vandens lygio svyravimai potvynių ir atoslūgių metu yra susiję su horizontaliu vandens masių judėjimu pakrantės atžvilgiu. Šiuos procesus apsunkina vėjo bangos, upių nuotėkis ir kiti veiksniai. Horizontalūs vandens masių judėjimai pakrantės zonoje vadinami potvynio (arba potvynio) srovėmis, o vertikalūs vandens lygio svyravimai – atoslūgiais. Visi reiškiniai, susiję su atoslūgiais, pasižymi periodiškumu. Potvynių ir atoslūgių srovės periodiškai keičia kryptį į priešingą, priešingai nei jos, okeaninės srovės, nuolat ir vienakrypčiai judančios, sukeliamos bendros atmosferos cirkuliacijos ir apima didelius atviro vandenyno plotus.
4. Potvynių ir atoslūgių atoslūgiai cikliškai kinta priklausomai nuo kintančių astronominių, hidrologinių ir meteorologinių sąlygų. Atoslūgio ir atoslūgio fazių seka nustatoma pagal dvi paros ciklo aukštumas ir dvi žemumas.
5. Nors Saulė vaidina esminį vaidmenį potvynio procesuose, lemiamas veiksnys jų vystymuisi yra Mėnulio gravitacinės traukos jėga. Potvynių jėgų įtakos kiekvienai vandens dalelei, nepriklausomai nuo jos vietos žemės paviršiuje, laipsnis nustatomas pagal Niutono visuotinės gravitacijos dėsnį.
Šis dėsnis teigia, kad dvi medžiagos dalelės viena kitą traukia jėga, tiesiogiai proporcinga abiejų dalelių masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui. Suprantama, kad kuo daugiau kūnų masės, tuo didesnė tarpusavio traukos jėga, kylanti tarp jų (esant tokiam pačiam tankiui, mažesnis kūnas sukurs mažesnę trauką nei didesnė).
6. Įstatymas taip pat reiškia, kad kuo didesnis atstumas tarp dviejų kūnų, tuo mažiau traukos tarp jų. Kadangi ši jėga yra atvirkščiai proporcinga atstumo tarp dviejų kūnų kvadratui, atstumo faktorius vaidina daug didesnį vaidmenį nustatant potvynio jėgos dydį nei kūnų masės.
Žemės gravitacinė trauka, veikianti Mėnulį ir išlaikanti jį artimoje Žemės orbitoje, yra priešinga Žemės gravitacijai Mėnulio, kuris siekia išstumti Žemę link Mėnulio ir „pakelia“ visus Žemės objektus ta kryptimi. Mėnulio.
Žemės paviršiaus taškas, esantis tiesiai po Mėnuliu, yra tik 6400 km nuo Žemės centro ir vidutiniškai 386 063 km nuo Mėnulio centro. Be to, Žemės masė yra 81,3 karto didesnė už Mėnulio masę. Taigi, šioje žemės paviršiaus vietoje bet kurį objektą veikianti Žemės gravitacija yra maždaug 300 tūkstančių kartų didesnė nei Mėnulio.
7. Plačiai manoma, kad vanduo Žemėje, esančiame tiesiai po Mėnuliu, kyla Mėnulio kryptimi, o tai veda prie vandens nutekėjimo iš kitų žemės paviršiaus vietų, tačiau kadangi Mėnulio trauka yra tokia mažas, palyginti su Žemės, tokio didžiulio svorio pakelti neužtektų.
Nepaisant to, vandenynai, jūros ir dideli ežerai Žemėje, būdami dideli skysti kūnai, gali laisvai judėti veikiami šoninio poslinkio, o bet koks nedidelis polinkis horizontaliai šlyti juos pajudina. Visus vandenis, kurie nėra tiesiai po Mėnuliu, veikia Mėnulio traukos jėgos komponentas, nukreiptas tangentiškai (tangentiškai) į žemės paviršių, taip pat jo komponentas, nukreiptas į išorę ir yra horizontalus. poslinkis, palyginti su kieta žemės pluta.
Dėl to vanduo iš gretimų žemės paviršiaus sričių teka link vietos po mėnuliu. Dėl vandens susikaupimo taške po Mėnuliu susidaro potvynis. Tikroji potvynio banga atvirame vandenyne yra tik 30–60 cm aukščio, tačiau artėjant prie žemynų ar salų krantų, ji žymiai padidėja.
Dėl vandens judėjimo iš gretimų regionų link taško po Mėnuliu, atitinkami vandens atoslūgiai atsiranda dviejuose kituose taškuose, esančiuose atstumu, lygiu ketvirtadaliu Žemės apskritimo. Įdomu pastebėti, kad jūros lygio kritimą šiuose dviejuose taškuose lydi jūros lygio kilimas ne tik toje Žemės pusėje, kuri atsukta į Mėnulį, bet ir priešingoje pusėje.
8. Šį faktą paaiškina ir Niutono dėsnis. Du ar daugiau objektų, esančių skirtingais atstumais nuo to paties gravitacijos šaltinio ir dėl to patiriami skirtingo dydžio gravitacinis pagreitis, juda vienas kito atžvilgiu, nes labiausiai jį traukia arčiausiai svorio centro esantis objektas.
Pomėnulio taške esantis vanduo Mėnulį traukia stipriau nei po juo esanti Žemė, tačiau Žemė savo ruožtu labiau traukia Mėnulį nei vanduo priešingoje planetos pusėje. Taigi kyla potvynio banga, kuri vadinama į priekį Žemės pusėje, nukreiptoje į Mėnulį, ir atgal į priešingą pusę. Pirmasis iš jų yra tik 5% didesnis nei antrasis.
9. Dėl Mėnulio sukimosi savo orbitoje aplink Žemę, tarp dviejų iš eilės atoslūgių arba dviejų atoslūgių tam tikroje vietoje praeina maždaug 12 valandų ir 25 minučių. Tarpas tarp nuoseklių atoslūgių ir tėkmių kulminacijų yra maždaug. 6 valandos 12 minučių 24 valandų 50 minučių laikotarpis tarp dviejų nuoseklių potvynių ir atoslūgių vadinamas potvynio (arba mėnulio) dienomis.
10. Potvynių ir atoslūgių dydžio nelygybės. Potvynių procesai yra labai sudėtingi, todėl norint juos suprasti, reikia atsižvelgti į daugybę veiksnių. Bet kokiu atveju bus nustatytos pagrindinės savybės:
1) potvynio vystymosi stadija, palyginti su mėnulio praėjimu;
2) potvynio amplitudė ir
3) potvynio svyravimų tipas arba vandens lygio eigos kreivės forma.
Dėl daugybės potvynių ir atoslūgių jėgų krypties ir dydžio skirtumų tam tikrame uoste skiriasi rytinių ir vakarinių potvynių, taip pat tų pačių potvynių ir potvynių skirtumai skirtinguose uostuose. Šie skirtumai vadinami potvynių nelygybe.
Pusiau dienos poveikis. Paprastai dienos metu dėl pagrindinės potvynio jėgos – Žemės sukimosi aplink savo ašį – susidaro du pilni potvynių ciklai.
11. Jei žiūrite iš ekliptikos Šiaurės ašigalio, akivaizdu, kad Mėnulis sukasi aplink Žemę ta pačia kryptimi, kuria Žemė sukasi aplink savo ašį – prieš laikrodžio rodyklę. Su kiekvienu paskesniu apsisukimu šis žemės paviršiaus taškas vėl užima vietą tiesiai po Mėnuliu šiek tiek vėliau nei per ankstesnę revoliuciją. Dėl šios priežasties atoslūgis ir atoslūgis kiekvieną dieną vėluoja apie 50 minučių. Ši vertė vadinama mėnulio vėlavimu.
12. Pusės mėnesio nelygybė. Šiam pagrindiniam variacijos tipui būdingas maždaug 143/4 dienų periodiškumas, susijęs su Mėnulio sukimu aplink Žemę ir jo perėjimu per nuoseklias fazes, ypač sizigijas (jaunatį ir pilnatį), t.y. akimirkos, kai Saulė, Žemė ir Mėnulis yra vienoje tiesėje.
Iki šiol nagrinėjome tik mėnulio potvynių ir atoslūgių poveikį. Saulės gravitacinis laukas taip pat veikia potvynius, tačiau, nors saulės masė yra daug didesnė už mėnulio masę, atstumas nuo žemės iki saulės yra tiek didesnis nei atstumas iki mėnulio, kad potvynio jėga Saulės jėga yra mažesnė nei pusė mėnulio potvynio jėgos.
13. Tačiau kai Saulė ir Mėnulis yra vienoje tiesėje, tiek toje pačioje Žemės pusėje, tiek skirtingose pusėse (jaunaties ar pilnaties metu), jų traukos jėgos sumuojasi, veikdamos kartu. viena ašis, o saulės potvynis yra ant mėnulio.
14. Taip pat saulės trauka sustiprina atoslūgį, kurį sukelia mėnulio įtaka. Dėl to potvyniai tampa aukštesni, o atoslūgiai mažesni nei tuo atveju, jei juos sukeltų tik mėnulio trauka. Tokie potvyniai vadinami syzygy.
15. Kai Saulės ir Mėnulio gravitaciniai vektoriai yra vienas kitą statmeni (kvadratūrų metu, ty kai Mėnulis yra pirmame ar paskutiniame ketvirtyje), jų potvynio jėgos priešinasi, nes Saulės traukos sukeltas potvynis yra vienas ant kito. ant Mėnulio sukelto atoslūgio.
16. Esant tokioms sąlygoms, atoslūgiai nėra tokie dideli, o atoslūgiai ne tokie žemi, tarsi jie būtų tik dėl mėnulio traukos jėgos. Tokie tarpiniai atoslūgiai ir atoslūgiai vadinami kvadratūra.
17. Aukšto ir žemo vandens pakilimo diapazonas šiuo atveju yra maždaug tris kartus sumažintas, palyginti su syzygy potvyniu.
18. Mėnulio paralakso nelygybė. Potvynių ir atoslūgių aukščio svyravimų laikotarpis, atsirandantis dėl mėnulio paralakso, yra 271/2 dienos. Šios nelygybės priežastis yra Mėnulio atstumo nuo Žemės pasikeitimas pastarosios sukimosi metu. Dėl elipsės Mėnulio orbitos formos Mėnulio potvynio jėga perigėjuje yra 40% didesnė nei apogėjuje.
Kasdienė nelygybė. Šios nelygybės laikotarpis yra 24 valandos 50 minučių. Jo atsiradimo priežastys – Žemės sukimasis aplink savo ašį ir Mėnulio deklinacijos pokytis. Kai Mėnulis yra netoli dangaus pusiaujo, du tam tikros dienos potvyniai (taip pat ir du atoslūgiai) šiek tiek skiriasi, o ryto ir vakaro pilno ir žemo vandens aukščiai yra labai arti. Tačiau didėjant Mėnulio šiaurės arba pietų nuolydžiui, to paties tipo ryto ir vakaro potvyniai skiriasi aukščiu, o kai Mėnulis pasiekia aukščiausią šiaurės ar pietų nuolydį, šis skirtumas yra didžiausias.
19. Taip pat žinomi atogrąžų potvyniai, vadinami todėl, kad mėnulis yra beveik virš Šiaurės arba Pietų tropikų.
Kasdienė nelygybė nedaro didelės įtakos dviejų iš eilės atoslūgių Atlanto vandenyne aukščiui, ir net jos poveikis atoslūgių aukščiams yra mažas, palyginti su visa svyravimų amplitude. Tačiau Ramiajame vandenyne paros nelygumai pasireiškia tris kartus stipresniais atoslūgių lygiais nei potvynių lygis.
Pusmetinė nelygybė. Ją sukelia Žemės apsisukimas aplink Saulę ir atitinkamas Saulės deklinacijos pokytis. Du kartus per metus po kelias dienas per lygiadienius Saulė yra šalia dangaus pusiaujo, t.y. jo deklinacija artima 0. Mėnulis taip pat yra šalia dangaus pusiaujo maždaug parą kas pusę mėnesio. Taigi lygiadienių metu būna laikotarpių, kai tiek Saulės, tiek Mėnulio deklinacija yra apytiksliai 0. Šių dviejų kūnų traukos bendras potvynių ir atoslūgių efektas tokiais momentais ryškiausiai pasireiškia regionuose, esančiuose netoli Žemės pusiaujo. Jei tuo pat metu Mėnulis yra jaunaties ar pilnaties fazėje, vadinamoji. lygiadienis syzygy potvyniai.
20. Saulės paralakso nelygybė. Šios nelygybės laikotarpis yra vieneri metai. Tai sukelia atstumo nuo Žemės iki Saulės pasikeitimas Žemės orbitos judėjimo metu. Kartą per kiekvieną apsisukimą aplink Žemę Mėnulis yra trumpiausiu atstumu nuo jo perigėjuje. Kartą per metus, maždaug sausio 2 d., Žemė, judėdama savo orbita, taip pat pasiekia arčiausiai Saulės priartėjimo tašką (perihelioną). Kai šie du artimiausio artėjimo taškai sutampa, sukeldami didžiausią bendrą potvynio jėgą, galima tikėtis didesnių potvynių ir žemesnių atoslūgių. Panašiai, jei afelio praėjimas sutampa su apogėjumi, kyla mažiau potvynių ir atoslūgių.
21. Didžiausios atoslūgių amplitudės. Didžiausią potvynį pasaulyje sukelia stiprios srovės Minas įlankoje, Fundy įlankoje. Potvynių svyravimai čia būdingi normalia eiga su pusdieniu. Vandens lygis potvynio metu per šešias valandas dažnai pakyla daugiau nei 12 m, o per kitas šešias valandas sumažėja tiek pat. Vieną dieną nukritus potvyniui, mėnulio padėčiai perigėjuje ir didžiausiam mėnulio deklinacijai, potvynių lygis gali siekti 15 m įlankos viršūnėje. Potvynių ir atoslūgių priežastys, kurios buvo nuolatinės Daugelį amžių tyrinėtos problemos yra viena iš problemų, dėl kurių net palyginti neseniai kilo daug prieštaringų teorijų.
22. Charlesas Darwinas 1911 m. rašė: „Nereikia ieškoti antikinės literatūros dėl groteskiškų potvynių teorijų“. Tačiau jūreiviai sugeba išmatuoti savo ūgį ir pasinaudoti potvynių galimybėmis, nežinodami tikrųjų jų atsiradimo priežasčių.
Manau, kad mums taip pat nereikia ypač rūpintis potvynių ir atoslūgių atsiradimo priežastimis. Remiantis ilgalaikiais bet kurio žemės akvatorijos taško stebėjimais, apskaičiuojamos specialios lentelės, kuriose kiekvienai dienai nurodomas aukščiausio ir žemo vandens laikas. Aš planuoju savo kelionę į, pavyzdžiui, Egiptą, kuris tiesiog garsėja savo sekliomis lagūnomis, tačiau pabandykite iš anksto atspėti, kad pirmoje dienos pusėje nukristų pilnas vanduo, o tai leis didžiąją dienos dalį pilnai važiuoti .
Kitas aitvarą dominantis su potvyniais susijęs klausimas yra vėjo ir vandens lygio svyravimų santykis.
23. Populiarus ženklas sako, kad atoslūgio metu vėjas sustiprėja, o atoslūgio metu, priešingai, rūgsta.
Vėjo poveikis potvynių ir atoslūgių reiškiniams yra labiau suprantamas. Jūros vėjas varo vandenį pakrantės link, potvynių aukštis pakyla virš normos, o atoslūgio metu vandens lygis taip pat viršija vidutinį. Atvirkščiai, pučiant vėjui iš sausumos, vanduo išstumiamas iš kranto ir nukrenta jūros lygis.
24. Antrasis mechanizmas veikia didinant atmosferos slėgį didžiulėje teritorijoje, sumažėja vandens lygis, kai pridedamas atmosferos svoris. Kai atmosferos slėgis pakyla 25 mm Hg. Art., vandens lygis nukrenta apie 33 cm Aukšto slėgio zona arba anticiklonu dažniausiai vadinamas geras oras, bet ne aitvarui. Anticiklono centre ramu. Sumažėjus atmosferos slėgiui, atitinkamai pakyla vandens lygis. Todėl staigus atmosferos slėgio kritimas kartu su uraganiniu vėju gali sukelti pastebimą vandens lygio kilimą. Tokios bangos, nors ir vadinamos potvynio bangomis, iš tikrųjų nėra susijusios su potvynio jėgų įtaka ir neturi potvynių reiškiniams būdingo periodiškumo.
Tačiau visiškai įmanoma, kad atoslūgiai taip pat gali paveikti vėją, pavyzdžiui, vandens lygio sumažėjimas pakrančių lagūnose, todėl vanduo labiau įkaista ir dėl to mažėja temperatūros skirtumas tarp šalčio. jūra ir įkaitusi žemė, o tai silpnina vėjo efektą.
