Kas nenorėtų pasivaikščioti iki jūros dugno? "Tai neįmanoma! - sušuksi tu. „Tam jums reikia bent jau kesono! Bet ar nežinote, kad du kartus per dieną atsiveria didžiuliai jūros dugno plotai? Tiesa, vargas tiems, kurie nusprendžia likti šioje „parodoje“ ilgiau nei nustatytas laikas! Jūros dugnas atsiveria atoslūgio metu. yra aukšto ir žemo vandens kaita.
Tai viena iš gamtos paslapčių. Daugelis gamtininkų bandė tai išspręsti: Kepleris kuris atrado planetų judėjimo dėsnį, Niutonas nustatęs pagrindinius judėjimo dėsnius, prancūzų mokslininkas Laplasas kurie tyrinėjo atsiradimą dangaus kūnai. Visi jie norėjo įsiskverbti į vandenynų gyvenimo paslaptis..
Vėjas sukuria bangas jūroje. Tačiau norint suvaldyti atoslūgius, vėjas per silpnas. Net audra gali būti tik pagalbininkas potvynio metu. Kokios milžiniškos jėgos atlieka tokį sunkų darbą?
Mėnulio įtaka atoslūgiui ir atoslūgiui
Trys milžinai kovoja už vandenynus: Saulė, Mėnulis ir pati Žemė. Saulė yra stipriausia, bet ji per toli nuo mūsų, kad būtų nugalėtoja. Vandens masių judėjimą Žemėje daugiausia valdo Mėnulis. Būdamas 384 000 kilometrų atstumu nuo Žemės, jis reguliuoja vandenynų „pulsą“. Kaip didžiulis magnetas, Mėnulis keliais metrais traukia vandens mases, o Žemė sukasi aplink savo ašį.
Nors skirtumas tarp potvynio ir atoslūgio aukščio vidutiniškai yra ne didesnis kaip 4 metrai, Mėnulio darbas yra didžiulis. Tai prilygsta 11 trilijonų arklio galių. Jei šis skaičius parašytas vienu skaičiumi, tai jis turės 18 nulių ir atrodys taip: 11 000 000 000 000 000 000. Tokio žirgų skaičiaus surinkti nepavyks, net ir varant bandas iš visų „galų“ pasaulis.
Ebb and flow – energijos šaltiniai
Po Saulės atoslūgiai ir atoslūgiai- Didžiausias energijos šaltiniai. Jie galėtų duoti elektros aplink pasauli. Nuo neatmenamų laikų žmogus stengėsi, kad mėnulis jam tarnautų. Kinijoje ir kitose šalyse potvynių vandenys jau seniai virto girnų akmenimis.
1913 metais Šiaurės jūroje netoli Husumo pradėjo veikti pirmoji „mėnulio“ energijos stotis. Kuro trūkumą jaučiančioje Anglijoje, Prancūzijoje, JAV, o ypač Argentinoje sukurta daug drąsių potvynių stočių statybos projektų. Tačiau sovietų inžinieriai nuėjo toliausiai, sukūrę 100 kilometrų ilgio ir 15 metrų aukščio užtvankos Mezeno įlankoje statybos projektą. balta Jūra.
Atoslūgio metu rezervuaras, kurio talpa 2000 Kvadratiniai kilometrai. Du tūkstančiai turbogeneratorių duos 36 milijardus kilovatvalandžių. Tokį energijos kiekį 1929 m. pagamino Prancūzija, Italija ir Šveicarija kartu. Šios energijos kilovatvalandė kainuos apie vieną centą. Deja, „pulsas“ jūros atoslūgiai ir atoslūgiai plaka nelygia jėga, kaip žmogaus pulsas. Potvyniai neužtikrina pastovaus ir vienodo vandens srauto, todėl projektą sunku įgyvendinti.
Potvynis stipriausias, kai saulė ir mėnulis traukia vandens mases ta pačia kryptimi. Potvyniai, kai vandens lygis pakyla iki 20 metrų, atsirasti pilnatis ir jaunas mėnulis. Jie vadinami "syzygy". Pirmąjį ir paskutinį mėnesio ketvirtį kai mėnulis yra stačiu kampu saulei, potvyniai yra žemiausi ir vadinami kvadratūra.
Jūros atoslūgiai yra labai didelę reikšmę navigacijai, todėl jie yra įžeidžiantys skaičiuoti iš anksto. Šis skaičiavimas yra toks sunkus, kad metiniam potvynių kalendoriui sudaryti prireikia daug savaičių. Tačiau išradingas žmogaus protas sukūrė kompiuterį, kurio „elektroninės smegenys“ prognozuoja potvynius dviem dienoms. Potvynių kalendorius rodo, kad potvynio bangos reguliariais intervalais juda aplink Žemės rutulį. Iš pajūrio jie kyla į upes.
Vandenynų ir jūrų paviršiaus lygis periodiškai, maždaug du kartus per dieną, kinta. Šie svyravimai vadinami atoslūgiais ir srautais. Potvynių metu vandenyno lygis palaipsniui kyla ir pasiekia aukščiausią padėtį. Atoslūgio metu lygis palaipsniui nukrenta iki žemiausio. Atoslūgio metu vanduo teka krantų link, atoslūgio metu – tolyn nuo krantų.
Ebb ir srautas yra pastovūs potvyniai. Jie susidaro dėl tokių kosminių kūnų, kaip Saulė, įtakos. Pagal kosminių kūnų sąveikos dėsnius mūsų planeta ir Mėnulis vienas kitą traukia. Mėnulio trauka tokia stipri, kad vandenyno paviršius tarsi krypsta link jo. Mėnulis juda aplink Žemę, o po jo „bėga“ per vandenyną potvynio banga. Banga pasieks krantą – tai potvynis. Praeis šiek tiek laiko, vanduo, sekdamas Mėnulį, tols nuo kranto – štai ir atoslūgis. Pagal tuos pačius universalius kosminius dėsnius, atoslūgiai ir atoslūgiai susidaro ir iš Saulės traukos. Tačiau Saulės potvynių ir atoslūgių 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 skiriasi trukmės ir dydžiu. Dažniausiai dieną būna du atoslūgiai ir du atoslūgiai. Rytų ir Centrinės Amerikos lankuose ir pakrantėse dieną būna vienas atoslūgis ir vienas atoslūgis.
Potvynių ir atoslūgių dydis yra 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 prie salų potvynis yra gana artimas teoriniam: Havajų salose - 1 m , Šv.Elenos saloje - 1,1 m; salose - 1,7 m.Žemynuose potvyniai svyruoja nuo 1,5 iki 2 m Vidaus jūrose potvyniai labai maži: - 13 cm, - 4,8 cm. Laikoma, kad potvynis be atoslūgio, bet prie Venecijos potvyniai yra iki 1 m. Didžiausius galima pastebėti šiuos potvynius, užfiksuotus:
Fundy įlankoje () potvynis pasiekė 16–17 m aukštį. Tai didžiausias potvynio rodiklis visame pasaulyje.
Šiaurėje, Penžinos įlankoje, potvynių aukštis siekė 12-14 m. Tai didžiausias potvynis prie Rusijos krantų. Tačiau aukščiau pateikti potvynių skaičiai yra greičiau išimtis nei taisyklė. Daugumoje potvynių lygio matavimo taškų jie yra maži ir retai viršija 2 m.
Potvynių ir atoslūgių reikšmė labai didelė jūrų laivybai ir uosto įrenginiams. Kiekviena potvynio banga neša didžiulį energijos kiekį.
Straipsnio turinys
Eb ir srautas, periodiniai vandens lygio svyravimai (pakilimai ir nuosmukiai) vandens plotuose Žemėje, kurie atsiranda dėl Mėnulio ir Saulės gravitacinio traukos, veikiančios besisukančią Žemę. Visi dideli vandens plotai, įskaitant vandenynus, jūras ir ežerus, vienokiu ar kitokiu laipsniu veikia potvynius, nors ežeruose jie yra maži.
Apverčiamas krioklys
(krypties keitimas atgal) yra dar vienas reiškinys, susijęs su potvyniais upėse. Tipiškas pavyzdys- krioklys prie Sent Džono upės (prov. New Branswick, Kanada). Čia, išilgai siauro tarpeklio, vanduo potvynių metu prasiskverbia į baseiną, esantį aukščiau žemo vandens lygio, bet šiek tiek žemiau aukšto vandens lygio tame pačiame tarpekle. Taigi atsiranda kliūtis, tekanti per kurią vanduo suformuoja krioklį. Atoslūgio metu vandens srovė veržiasi pasroviui susiaurėjusiu praėjimu ir, įveikusi povandeninę atbrailą, suformuoja įprastą krioklį. Atoslūgio metu stačios bangos, prasiskverbusios į tarpeklį, kaip krioklys krenta į viršutinį baseiną. Atvirkštinė srovė tęsiasi tol, kol vandens lygis abiejose slenksčio pusėse tampa lygus ir potvynis pradeda atoslūgti. Tada krioklys vėl atkuriamas, nukreiptas pasroviui. Vidutinis vandens lygio skirtumas tarpeklyje yra apie. 2,7 m, tačiau esant aukščiausiems potvyniams, tiesioginio krioklio aukštis gali viršyti 4,8 m, o atvirkštinio - 3,7 m.
Didžiausios potvynių amplitudės.
Didžiausias potvynis pasaulyje susidaro dėl stiprių srovių Minas įlankoje, Fundy įlankoje. Potvynių ir atoslūgių svyravimai čia būdingi normalia eiga su pusiau paros periodu. Vandens lygis potvynio metu per šešias valandas dažnai pakyla daugiau nei 12 m, o per kitas šešias valandas nukrenta tiek pat. Kai per vieną dieną įvyksta pavasario potvynis, Mėnulio padėtis perigėjuje ir didžiausias Mėnulio deklinacija, potvynių lygis gali siekti 15 m įlankos viršūnėje.
vėjas ir oras.
vėjas suteikia reikšmingą įtakąį potvynių įvykius. Vėjas nuo jūros varo vandenį link kranto, potvynio aukštis pakyla aukščiau normos, o atoslūgio metu vandens lygis taip pat viršija vidutinį. Atvirkščiai, vėjui pučiant nuo sausumos, vanduo nustumiamas nuo kranto, o jūros lygis krenta.
Didinant Atmosferos slėgis dideliame vandens plote sumažėja vandens lygis, nes pridedamas atmosferos svoris. Kai atmosferos slėgis padidėja 25 mm Hg. Art., vandens lygis nukrenta apie 33 cm Sumažėjus atmosferos slėgiui, atitinkamai pakyla vandens lygis. Todėl staigus atmosferos slėgio kritimas kartu su uraganiniais vėjais 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. Minėtų bangų susidarymas gali būti siejamas arba su uraganiniais vėjais, arba su povandeniniais žemės drebėjimais (pastaruoju atveju jie vadinami seisminiais jūros bangos arba cunamis).
Potvynių energijos panaudojimas.
Potvynių ir atoslūgių energijai panaudoti buvo sukurti keturi metodai, tačiau praktiškiausias iš jų yra potvynių baseinų sistemos sukūrimas. Tuo pačiu metu šliuzų sistemoje naudojami vandens lygio svyravimai, susiję su potvynio reiškiniais, kad būtų nuolat palaikomas lygių skirtumas, o tai leidžia gauti energijos. Potvynių ir atoslūgių jėgainių galia tiesiogiai priklauso nuo spąstų baseinų ploto ir potencialo lygio skirtumo. Pastarasis veiksnys, savo ruožtu, yra potvynio svyravimų amplitudės funkcija. Pasiekiamas lygio skirtumas yra pats svarbiausias energijos gamybai, nors įrenginių kaina priklauso nuo baseinų dydžio. Šiuo metu didelės potvynių ir atoslūgių jėgainės veikia Rusijoje Kolos pusiasalyje ir Primorėje, Prancūzijoje, Ranso upės žiotyse, Kinijoje netoli Šanchajaus, taip pat kituose pasaulio regionuose.
| INFORMACIJA KAI KURIE PASAULIO UOSTUOSE | ||||
| Uostas | Intervalas tarp potvynių | Vidutinis potvynių aukštis, m | Pavasario potvynio aukštis, m | |
| h | min | |||
| Morriso Jesepo kyšulys, Grenlandija, Danija | 10 | 49 | 0,12 | 0,18 |
| Reikjavikas, Islandija | 4 | 50 | 2,77 | 3,66 |
| R. Coxoak, Hadsono sąsiauris, Kanada | 8 | 56 | 7,65 | 10,19 |
| St. John's, Niufaundlendas, Kanada | 7 | 12 | 0,76 | 1,04 |
| Barntcoe, Fundy įlanka, Kanada | 0 | 09 | 12,02 | 13,51 |
| Portlandas Meinas, JAV | 11 | 10 | 2,71 | 3,11 |
| Bostonas Masačusetsas, JAV | 11 | 16 | 2,90 | 3,35 |
| Niujorkas, kompiuteris. Niujorkas, JAV | 8 | 15 | 1,34 | 1,62 |
| Baltimorė, kompiuteris Merilandas, JAV | 6 | 29 | 0,33 | 0,40 |
| Majamio paplūdimys Florida, JAV | 7 | 37 | 0,76 | 0,91 |
| Galvestonas, pc. Teksasas, JAV | 5 | 07 | 0,30 | 0,43* |
| O. Maraca, Brazilija | 6 | 00 | 6,98 | 9,15 |
| Rio de Žaneiras, Brazilija | 2 | 23 | 0,76 | 1,07 |
| Callao, Peru | 5 | 36 | 0,55 | 0,73 |
| Balboa, Panama | 3 | 05 | 3,84 | 5,00 |
| San Franciskas, kompiuteris. Kalifornijoje, JAV | 11 | 40 | 1,19 | 1,74* |
| Sietlas, Vašingtonas, JAV | 4 | 29 | 2,32 | 3,45* |
| Nanaimo, Britų Kolumbija, Kanada | 5 | 00 | ... | 3,42* |
| Sitka, Aliaska, JAV | 0 | 07 | 2,35 | 3,02* |
| Sunrise, Cook Inlet, pc. Aliaska, JAV | 6 | 15 | 9,24 | 10,16 |
| Honolulu Havajai, JAV | 3 | 41 | 0,37 | 0,58* |
| Papeete, oi Taitis, Prancūzijos Polinezija | ... | ... | 0,24 | 0,33 |
| Darvinas, Australija | 5 | 00 | 4,39 | 6,19 |
| Melburnas, Australija | 2 | 10 | 0,52 | 0,58 |
| Rangūnas, Mianmaras | 4 | 26 | 3,90 | 4,97 |
| Zanzibaras, Tanzanija | 3 | 28 | 2,47 | 3,63 |
| Keiptaunas, Pietų Afrika | 2 | 55 | 0,98 | 1,31 |
| Gibraltaras, Vladas. Didžioji Britanija | 1 | 27 | 0,70 | 0,94 |
| Granvilis, Prancūzija | 5 | 45 | 8,69 | 12,26 |
| Leitas, JK | 2 | 08 | 3,72 | 4,91 |
| Londonas, Didžioji Britanija | 1 | 18 | 5,67 | 6,56 |
| Doveris, JK | 11 | 06 | 4,42 | 5,67 |
| Avonmouth, JK | 6 | 39 | 9,48 | 12,32 |
| Ramsey, oi Meinas, JK | 10 | 55 | 5,25 | 7,17 |
| Oslas, Norvegija | 5 | 26 | 0,30 | 0,33 |
| Hamburgas, Vokietija | 4 | 40 | 2,23 | 2,38 |
| * Kasdienės potvynio amplitudė. | ||||
Literatūra:
Šuleikinas V.V. Jūros fizika. M., 1968 m
Harvey J. atmosfera ir vandenynas. M., 1982 m
Drake'as C., Imbri J., Knausas J., Turekianas K. Pats vandenynas ir mums. M., 1982 m
© Vladimiras Kalanovas,
"Žinios yra galia".
Potvynių ir atoslūgių reiškinys jūroje buvo pastebėtas nuo seniausių laikų. Herodotas apie potvynius rašė jau V amžiuje prieš Kristų. Ilgą laiką žmonės negalėjo suprasti potvynių pobūdžio. Buvo padarytos įvairios fantastiškos prielaidos, pavyzdžiui, kad Žemė kvėpuoja. Net garsus mokslininkas (1571–1630), atradęs planetų judėjimo dėsnius, atoslūgį ir tėkmę laikė ... Žemės planetos kvėpavimu.
Prancūzų matematikas ir filosofas (1596-1650) pirmasis iš Europos mokslininkų atkreipė dėmesį į potvynių ir atoslūgių ryšį su, bet nesuprato, koks tai ryšys. Todėl jis pateikė tokį potvynių ir atoslūgių reiškinio paaiškinimą, kuris yra toli nuo tiesos: Mėnulis, besisukantis aplink Žemę, spaudžia vandenį, todėl jis nukrenta.
Pamažu mokslininkai išsiaiškino šią, turiu pasakyti, sudėtingą problemą, ir buvo nustatyta, kad potvyniai yra Mėnulio gravitacinių jėgų įtakos pasekmė. mažesnis laipsnis) Saulė į vandenyno paviršių.
Okeanologijoje pateikiamas toks apibrėžimas: ritmingas vandenų kilimas ir kritimas, taip pat juos lydinčios srovės vadinamos atoslūgiais ir atoslūgiais.
Ebb and flow atsiranda ne tik vandenyne, bet ir atmosferoje bei žemės plutoje. pakilimas Žemės pluta labai maži, todėl juos galima nustatyti tik specialiais instrumentais. Kitas dalykas – vandens paviršius. Vandens dalelės juda ir, gaudamos pagreitį iš Mėnulio pusės, priartėja prie jo nepalyginamai labiau nei prie žemės skliauto. Todėl pusėje, nukreiptoje į mėnulį, vanduo kyla aukštyn, sudarydamas vingį, savotišką vandens piliakalnį vandenyno paviršiuje. Kadangi Žemė sukasi aplink savo ašį, ši vandens kalva juda išilgai vandenyno paviršiaus.
Teoriškai net ir tolimos žvaigždės dalyvauja formuojant potvynius. Tačiau tai tebėra grynai teorinė žinia, nes žvaigždžių įtaka yra nereikšminga ir gali būti nepaisoma. Tiksliau, net neįmanoma jo nepaisyti, nes nėra ko apleisti. Saulės įtaka vandenyno paviršiui dėl didelio žvaigždės atstumo yra 3-4 kartus silpnesnė už Mėnulio įtaką. Galingi Mėnulio potvyniai užmaskuoja Saulės trauką, todėl saulės potvyniai kaip tokie nėra stebimi.
Kraštutinė vandens lygio padėtis potvynio pabaigoje vadinama pilnas vanduo, o atoslūgio pabaigoje - mažas vanduo.
Dvi nuotraukos, darytos iš to paties taško atoslūgio ir atoslūgio momentais,
duoti supratimą apie potvynio lygio svyravimus.
Jei potvynius pradėsime stebėti pilno vandens momentu, pamatysime, kad po 6 valandų ateis žemiausia vandens padėtis. Po to vėl prasidės potvynis, kuris taip pat tęsis 6 valandas, kol pasieks aukščiausią lygį. Kitas potvynis ateis po 24 valandų nuo mūsų stebėjimo pradžios.
Bet tai įvyks tik esant idealioms, teorinėms sąlygoms. Realiai per dieną būna vienas pilnas ir vienas žemas vanduo – tada potvynis vadinamas kasdien. Ir tai gali įvykti per du potvynio ciklus. Šiuo atveju mes kalbame apie pusiau paros potvynį.
Kasdienio potvynio laikotarpis trunka ne 24 valandas, o 50 minučių ilgiau. Atitinkamai, pusiau paros potvynis trunka 12 valandų ir 25 minutes.
Pasaulio vandenyne vyrauja pusiau paros potvyniai. Tai deklaruoja Žemės sukimasis aplink savo ašį. Potvynis, kaip didžiulė švelniai nuožulni banga, kurios ilgis siekia daug šimtų kilometrų, pasklinda po visą vandenynų paviršių. Tokios bangos atsiradimo laikotarpis kiekvienoje vandenyno vietoje skiriasi nuo pusės paros iki paros. Pagal potvynių ir atoslūgių atsiradimo periodiškumą jie skirstomi į dieninius ir pusdienius.
Per pilnas apsisukimasŽemė juda apie 13 laipsnių dangumi aplink savo ašį. Norint „pasivyti“ Mėnulį, potvynio banga užtenka 50 minučių. Tai reiškia, kad didelio vandens atvykimo laikas į tą pačią vietą vandenyne nuolat kinta, palyginti su paros metu. Taigi, jei šiandien vidurdienį buvo pilnas vanduo, tai rytoj bus 12:50, o poryt 13:40.
Atvirame vandenyne, kur potvynio banga nesusiduria su žemynų, salų, netolygaus dugno ir pakrantės pasipriešinimu, iš esmės yra reguliarūs pusiau paros potvyniai. Potvynių bangos atvirame vandenyne nematomos, kur jų aukštis neviršija vieno metro.
Visa jėga potvynis pasireiškia atviroje vandenyno pakrantėje, kur dešimtis ir šimtus mylių nesimato nei salų, nei staigių pakrantės vingių.
Kai Saulė ir Mėnulis yra vienoje tiesėje vienoje Žemės pusėje, atrodo, kad abiejų šviesuolių traukos jėga sumuojasi. Tai nutinka du kartus per mėnulio mėnesį – jaunaties arba pilnaties metu. Ši šviesulių padėtis vadinama syzygy, o potvynis, kuris ateina šiomis dienomis, vadinamas. Pavasario potvyniai yra patys didžiausi ir galingiausi. Priešingai, žemiausi potvyniai vadinami.
Reikėtų pažymėti, kad pavasario potvynių lygis toje pačioje vietoje ne visada yra vienodas. Priežastis ta pati: Mėnulio judėjimas aplink – Žemę ir Žemės – aplink Saulę. Nepamirškime, kad Mėnulio orbita aplink Žemę yra ne apskritimas, o elipsė, kuri sukuria gana pastebimą skirtumą tarp Mėnulio perigėjaus ir apogėjaus – 42 tūkst. Jei sizigijos metu Mėnulis bus perigėjuje, tai yra mažiausiu atstumu nuo Žemės, tai sukels didelę potvynio bangą. Na, o jei per tą patį laikotarpį Žemė, judanti savo elipsine orbita aplink Saulę, pasirodo esanti mažiausiu atstumu nuo jos (ir kartais pasitaiko sutapimų), tada atoslūgiai pasieks maksimalią reikšmę.
Štai keli pavyzdžiai, rodantys didžiausią aukštį, kurį pasiekia vandenyno potvyniai atskiros vietosŽemės rutulio (metrais):
vardas |
Vieta |
Potvynių aukštis (m) |
Baltosios jūros Mezeno įlanka | ||
Kolorado upės žiotys | ||
Ochotsko jūros Penžinos įlanka | ||
Seulo upės žiotys | Pietų Korėja | |
Fitzroy upės žiotys | Australija | |
Grenvilis | ||
Coxoak upės žiotys | ||
Gallegaso uostas | Argentina | |
Fundy įlanka |
Vanduo potvynio metu kyla iš skirtingas greitis. Potvynių ir atoslūgių pobūdis labai priklauso nuo jūros dugno pasvirimo kampo. Prie stačių krantų vanduo iš pradžių kyla lėtai – 8-10 milimetrų per minutę. Tada potvynio greitis didėja ir tampa didžiausias iki padėties „pus vandens“. Tada jis sulėtėja iki viršutinės potvynio linijos padėties. Atoslūgio dinamika panaši į potvynio dinamiką. Tačiau atoslūgis plačiuose paplūdimiuose atrodo visiškai kitaip. Čia vandens lygis pakyla labai greitai, o kartais jį lydi didelė potvynio banga, greitai besiveržianti seklumomis. Maudynių entuziastai tokiais paplūdimiais žiojėja, nieko gero negalima tikėtis. Jūros stichija nemoka juokauti.
Vidaus jūrose, atskirtose nuo likusio vandenyno siaurais ir sekliais vingiuotais sąsiauriais ar mažų salelių sankaupomis, potvyniai ateina su vos pastebima amplitude. Tai matome Baltijos jūros, patikimai nuo atoslūgių uždarytos sekliais Danijos sąsiauriais, pavyzdyje. Teoriškai potvynių ir atoslūgių aukštis Baltijos jūroje siekia 10 centimetrų. Bet šie potvyniai akiai nematomi, juos slepia vandens lygio svyravimai nuo vėjo ar atmosferos slėgio pokyčių.
Žinoma, kad Sankt Peterburge potvyniai dažnai kyla, kartais būna labai stiprūs. Prisiminkime, kaip vaizdžiai ir teisingai didysis rusų poetas A.S. Puškinas. Laimei, tokio masto potvyniai Sankt Peterburge neturi nieko bendra su potvyniais. Šiuos potvynius sukelia cikloniniai vėjai, kurie rytinėje Suomijos įlankos dalyje ir Nevoje gerokai pakelia vandens lygį 4–5 metrais.
Vandenyno potvyniai dar mažiau paveikia Juodosios ir Azovo jūros, taip pat Egėjo ir Viduržemio jūras. Azovo jūroje, siauru Kerčės sąsiauriu sujungtoje su Juodąja jūra, potvynio amplitudė yra artima nuliui. Juodojoje jūroje vandens lygio svyravimai dėl potvynių ir atoslūgių nesiekia net 10 centimetrų.
Ir atvirkščiai, įlankose ir siaurose įlankose, turinčiose laisvą ryšį su vandenynu, potvyniai pasiekia reikšmingą vertę. Laisvai patekusios į įlanką potvynių masės veržiasi į priekį ir, nerasdamos išeities tarp siaurėjančių pakrančių, kyla aukštyn ir užlieja žemę dideliu plotu.
Vandenyno potvynių metu kai kurių upių žiotyse stebimas pavojingas reiškinys, vadinamas boro. Srautas jūros vandens, patekęs į upės vagą ir susitikęs su upės tėkme, suformuoja galingą putų šachtą, kylančią kaip siena ir greitai judančią prieš upės srovę. Pakeliui boras ardo krantus ir gali sunaikinti bei nuskandinti bet kurį laivą, jei jis yra upės farvateryje.
Ant didžiausios upės Pietų Amerika Amazonėje galinga 5–6 metrų aukščio potvynio banga slenka 40–45 km/h greičiu pusantro tūkstančio kilometrų atstumu nuo žiočių.
Kartais potvynio bangos sustabdo upių tėkmę ir netgi pasuka ją priešinga kryptimi.
Rusijos teritorijoje nedidelį borą išbando upės, įtekančios į Baltosios jūros Mezeno įlanką.
Siekiant panaudoti potvynių ir atoslūgių energiją kai kuriose šalyse, įskaitant Rusiją, buvo pastatytos potvynių ir atoslūgių jėgainės. Pirmoji Baltosios jūros Kislogubo įlankoje pastatyta potvynių ir atoslūgių jėgainė tesiekė 800 kilovatų. Ateityje PES buvo suprojektuoti su dešimčių ir šimtų tūkstančių kilovatų galia. Tai reiškia, kad potvyniai pradeda veikti žmogaus labui.
Ir paskutinis, bet pasauliniu mastu svarbus potvynių ir atoslūgių klausimas. Potvynių sukeltos srovės susitinka su žemynų, salų ir jūros dugno pasipriešinimu. Kai kurie mokslininkai mano, kad dėl vandens masių trinties prieš šias kliūtis Žemės sukimasis aplink savo ašį sulėtėja. Iš pirmo žvilgsnio šis sulėtėjimas yra gana nereikšmingas. Skaičiavimai parodė, kad per visą mūsų eros laiką, tai yra 2000 metų, diena Žemėje pailgėjo 0,035 sekundės. Bet kuo buvo pagrįstas skaičiavimas?
Pasirodo, yra įrodymų, nors ir netiesioginių, kad mūsų planetos sukimasis lėtėja. Tyrinėdamas išnykusius devono laikotarpio koralus, anglų mokslininkas D. Wellsas nustatė, kad paros augimo žiedų skaičius yra 400 kartų didesnis nei metinių. Astronomijoje pripažįstama planetų judėjimo stabilumo teorija, pagal kurią metų trukmė praktiškai nesikeičia.
Pasirodo, devono laikotarpiu, tai yra prieš 380 milijonų metų, metus sudarė 400 dienų. Vadinasi, diena truko 21 valandą 42 minutes.
Jei D. Wellsas neklydo skaičiuodamas senovės koralų paros žiedus ir jei likę skaičiavimai teisingi, tai viskas eina į tai, kad iki Žemės dienų neprireiks net kokių 12-13 mlrd. tampa vienodos trukmės mėnulio mėnuo. Ir tada kas? Tada mūsų Žemė visada bus viena pusė pasisukusi į Mėnulį, kaip šiuo metu vyksta su Mėnuliu Žemės atžvilgiu. Vandens kilimas stabilizuojasi vienoje Žemės pusėje, potvyniai nustos egzistuoti, o saulės potvyniai yra per silpni, kad juos būtų galima pajusti.
Savo skaitytojams suteikiame galimybę savarankiškai įvertinti šią gana egzotišką hipotezę.
© Vladimiras Kalanovas,
"Žinios yra galia"
Britų fotografas Michaelas Martenas sukūrė seriją originalių kadrų, įamžinančių Didžiosios Britanijos pakrantę tais pačiais kampais, bet m. skirtingas laikas. Vienas šūvis potvynio metu ir vienas atoslūgio metu.
Tai pasirodė labai neįprasta ir teigiamų atsiliepimų apie projektą, tiesiogine to žodžio prasme privertė autorių pradėti leisti knygą. Šių metų rugpjūtį išleista knyga, pavadinta „Jūros pasikeitimas“, išleista dviem kalbomis. Michaelui Martenui prireikė maždaug aštuonerių metų, kad sukurtų savo įspūdingą kadrų seriją. Laikotarpis tarp aukšto ir žemo vandens vidutiniškai yra šiek tiek daugiau nei šešios valandos. Todėl Michaelas kiekvienoje vietoje turi užtrukti ilgiau nei vos kelis užrakto paspaudimus.
1. Idėją sukurti tokių darbų seriją autorius puoselėjo ilgą laiką. Ieškojo, kaip gamtos pokyčius realizuoti filme, be žmogaus įtakos. Ir aš jį radau atsitiktinai viename iš pajūrio Škotijos kaimelių, kur praleidau visą dieną ir pagavau potvynio ir atoslūgio laiką.
3. Periodiniai vandens lygio svyravimai (kilimai ir kritimai) vandenyse Žemėje vadinami potvyniais ir atoslūgiais.
Aukščiausias vandens lygis, stebimas per dieną ar pusę paros atoslūgio metu, vadinamas atoslūgiu, žemiausias lygis atoslūgio metu vadinamas atoslūgiu, o momentas, kai pasiekiamos šios ribinės žymės, vadinamas atitinkamai stovinčiu (arba etapu). potvynis ar atoslūgis. Vidutinis lygis jūros – 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, upės nuotėkis ir kiti veiksniai. Horizontalūs vandens masių judėjimai pakrantės zonoje vadinami potvynio (arba potvynio) srovėmis, o vertikalūs vandens lygio svyravimai – atoslūgiais ir atoslūgiais. Visi reiškiniai, susiję su atoslūgiais ir atoslūgiais, pasižymi periodiškumu. Potvynių srovės periodiškai keičia kryptį į priešingą, priešingai nei jos, nuolat ir vienakrypčiai judančios vandenyno srovės atsiranda dėl bendros atmosferos cirkuliacijos ir apima didelius atviro vandenyno plotus.
4. Atoslūgiai ir atoslūgiai kinta cikliškai, atsižvelgiant į kintančias astronomines, hidrologines ir meteorologines sąlygas. Potvynių fazių seka nustatoma pagal du maksimumus ir du minimumus per dieną.
5. Nors Saulė vaidina esminį vaidmenį potvynio procesuose, lemiamas veiksnys jų vystymuisi yra Mėnulio gravitacinės traukos jėga. Potvynių jėgų įtakos kiekvienai vandens dalelei, neatsižvelgiant į jos vietą žemės paviršiuje, laipsnį nustato įstatymas. gravitacija Niutonas.
Šis dėsnis teigia, kad dvi medžiagos dalelės viena kitą traukia jėga, kuri yra tiesiogiai proporcinga abiejų dalelių masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui. Tai reiškia, kad kuo didesnė kūnų masė, tuo didesnė jų tarpusavio traukos jėga (esant tokiam pačiam tankiui, mažesnis kūnas sukurs mažesnę trauką nei didesnis).
6. Dėsnis taip pat reiškia, kad kuo didesnis atstumas tarp dviejų kūnų, tuo mažesnė jų trauka. Kadangi ši jėga yra atvirkščiai proporcinga atstumo tarp dviejų kūnų kvadratui, atstumo koeficientas vaidina daug didesnį vaidmenį nustatant potvynio jėgos dydį nei kūnų masės.
Žemės gravitacinė trauka, veikianti Mėnulį ir išlaikanti ją artimoje Žemės orbitoje, yra priešinga Mėnulio Žemės traukos jėgai, kuri linkusi nukreipti Žemę link Mėnulio ir „pakelia“ visus ant žemės esančius objektus. Žemė Mėnulio kryptimi.
Taškas žemės paviršiuje, esantis tiesiai po Mėnuliu, yra tik 6 400 km atstumu 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 Žemės trauka, veikianti bet kurį objektą, yra maždaug 300 tūkstančių kartų didesnė už Mėnulio trauką.
7. Vis dėlto paplitusi nuomonė, kad vanduo Žemėje, tiesiai po Mėnuliu, kyla Mėnulio kryptimi, todėl vanduo nuteka iš kitų Žemės paviršiaus vietų, tačiau kadangi Mėnulio trauka yra tokia maža, palyginti su Žemės, tokio didžiulio svorio pakėlimui neužtektų.
Tačiau vandenynai, jūros ir dideli ežeraiŽemėje, būdamas didelis skysti kūnai, gali laisvai judėti, veikiant šoninio poslinkio jėgai, ir bet koks nedidelis polinkis horizontaliai šlyti juos pajuda. Visus vandenis, kurie nėra tiesiai po Mėnuliu, veikia Mėnulio gravitacinės jėgos komponentas, nukreiptas tangentiškai (tangentiškai) į žemės paviršių, taip pat jo komponentas, nukreiptas į išorę, ir yra veikiamas horizontalaus poslinkio kietosios medžiagos atžvilgiu. Žemės pluta.
Dėl to vanduo iš gretimų žemės paviršiaus sričių teka į vietą po mėnuliu. Dėl vandens susikaupimo taške po Mėnuliu susidaro potvynis. Tikroji potvynio banga atvirame vandenyne siekia tik 30–60 cm aukštį, tačiau artėjant žemynų ar salų pakrantėms ji gerokai padidėja.
Dėl vandens judėjimo iš gretimų regionų link taško po Mėnuliu, atitinkami vandens nutekėjimai vyksta dviejuose kituose taškuose, nutolusiuose nuo jo, atstumu, lygiu ketvirtadaliui Žemės perimetro. Įdomu pastebėti, kad vandenyno lygio žemėjimą 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 ant skirtingi atstumai iš to paties gravitacijos šaltinio ir todėl veikiami skirtingo dydžio gravitacijos pagreičio, juda vienas kito atžvilgiu, nes jį labiausiai 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 toje Žemės pusėje, kuri atsukta į Mėnulį, vadinama tiesiogine, o priešinga – atvirkštine. 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. Intervalas tarp nuoseklių potvynių ir atoslūgių kulminacijų yra apytikslis. 6 val 12 min. 24 valandų ir 50 minučių laikotarpis tarp dviejų iš eilės kylančių potvynių vadinamas potvynio (arba mėnulio) diena.
10. Potvynių ir atoslūgių reikšmių nelygybės. Potvynių procesai yra labai sudėtingi, todėl norint juos suprasti, reikia atsižvelgti į daugelį veiksnių. Bet kokiu atveju pagrindines savybes lems:
1) potvynių ir atoslūgių vystymosi stadija, palyginti su Mėnulio praėjimu;
2) potvynio amplitudė ir
3) potvynio svyravimų tipas arba vandens lygio kreivės forma.
Dėl daugybės potvynių ir atoslūgių jėgų krypties ir dydžio skirtumų tam tikrame uoste skiriasi rytinių ir vakarinių potvynių dydžiai, taip pat skirtumai tarp tų pačių potvynių ir potvynių skirtinguose uostuose. Šie skirtumai vadinami potvynių nelygybėmis.
pusiau nuolatinis efektas. Paprastai dienos metu dėl pagrindinės potvynio jėgos – Žemės sukimosi aplink savo ašį – susidaro du pilni potvynių ciklai.
11. Žiūrint iš šono Šiaurės ašigalis ekliptikos, akivaizdu, kad Mėnulis sukasi aplink Žemę ta pačia kryptimi, kuria Žemė sukasi aplink savo ašį – prieš laikrodžio rodyklę. Su kiekvienu sekančiu apsisukimu šis žemės paviršiaus taškas vėl užima vietą tiesiai po Mėnuliu, kiek vėliau nei per ankstesnę revoliuciją. Dėl šios priežasties potvyniai ir atoslūgiai kiekvieną dieną vėluoja maždaug 50 minučių. Ši vertė vadinama mėnulio vėlavimu.
12. Pusmėnesio nelygybė. Šiam pagrindiniam variacijos tipui būdingas maždaug 143/4 dienų periodiškumas, susijęs su Mėnulio sukimu aplink Žemę ir nuoseklių fazių, ypač sizigijų (jaunačių ir pilnačių), t.y. akimirkos, kai saulė, žemė ir mėnulis yra vienoje linijoje.
Iki šiol nagrinėjome tik Mėnulio potvynio veiksmus. Saulės gravitacinis laukas taip pat veikia potvynius, tačiau, nors Saulės masė yra daug didesnė nei Mėnulio, atstumas nuo Žemės iki Saulės yra tiek didesnis nei atstumas iki Mėnulio, kad Saulės potvynio jėga yra mažesnė nei pusė. Mėnulio.
13. Tačiau kai Saulė ir Mėnulis yra toje pačioje tiesėje, tiek toje pačioje Žemės pusėje, tiek skirtingose (jaunaties ar pilnaties metu), jų traukos jėgos sumuojasi, veikdamos išilgai ašyje, o saulės potvynis yra ant Mėnulio potvynio.
14. Panašiai Saulės trauka padidina atoslūgį, kurį sukelia Mėnulio įtaka. Dėl to potvyniai yra didesni, o potvyniai mažesni, nei tuo atveju, jei juos sukeltų tik mėnulio trauka. Tokie potvyniai vadinami pavasario potvyniais.
15. Kai Saulės ir Mėnulio traukos vektoriai yra vienas kitam statmeni (kvadratūrų metu, ty kai Mėnulis yra pirmame ar paskutiniame ketvirtyje), jų potvynio jėgos priešingos, nes Saulės traukos sukeltas potvynis uždėtas ant Mėnulio sukelto atoslūgio.
16. Tokiomis sąlygomis potvyniai nėra tokie aukšti, o potvyniai ir atoslūgiai nėra tokie žemi, tarsi jie būtų nulemti tik Mėnulio gravitacinės jėgos. Tokie tarpiniai potvyniai vadinami kvadratiniais.
17. Aukštos ir žemos vandens žymių diapazonas šiuo atveju sumažėja maždaug tris kartus, palyginti su pavasario potvyniu.
18. Mėnulio paralakso nelygybė. Potvynių ir atoslūgių aukščio svyravimų laikotarpis, atsirandantis dėl mėnulio paralakso, yra 271/2 dienos. Šios nelygybės priežastis – Mėnulio atstumo nuo Žemės pokytis pastarajai sukantis. 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 arti dangaus pusiaujo, du tam tikros dienos potvyniai (taip pat ir du atoslūgiai) šiek tiek skiriasi, o ryto ir vakaro didelio ir žemo vandens aukščiai yra labai artimi. Tačiau didėjant Mėnulio šiaurės ar pietų deklinacijai, to paties tipo rytiniai ir vakariniai potvyniai skiriasi aukščiu, o kai Mėnulis pasiekia didžiausią šiaurinę ar pietinę deklinaciją, šis skirtumas yra didžiausias.
19. Taip pat žinomi atogrąžų potvyniai, vadinami todėl, kad Mėnulis yra beveik virš Šiaurės arba Pietų tropikų.
Dienos nelygybė neturi didelės įtakos dviejų iš eilės atoslūgių aukščiams Atlanto vandenynas, ir net jo įtaka potvynių aukščiams yra nedidelė, lyginant su visa svyravimų amplitude. Tačiau į Ramusis vandenynas paros netolygumai pasireiškia tris kartus stipresniais nei potvynių ir atoslūgių lygiais.
Pusmetinė nelygybė. Jo priežastis – Žemės apsisukimas aplink Saulę ir atitinkamas Saulės deklinacijos pokytis. Du kartus per metus kelias dienas per lygiadienius Saulė būna šalia dangaus pusiaujo, t.y. jo deklinacija artima 0. Mėnulis taip pat yra netoli dangaus pusiaujo maždaug dieną kas dvi savaites. Taigi lygiadienių metu būna laikotarpių, kai tiek Saulės, tiek Mėnulio deklinacijos yra maždaug lygios 0. Suminis šių dviejų kūnų traukos potvynių ir atoslūgių efektas tokiais momentais labiausiai pastebimas srityse, esančiose netoli žemės pusiaujo. Jei tuo pat metu Mėnulis yra jaunaties ar pilnaties fazėje, vadinama. lygiadienio pavasario potvyniai.
20. Saulės paralakso nelygybė. Šios nelygybės pasireiškimo laikotarpis yra vieneri metai. Jo priežastis – atstumo nuo Žemės iki Saulės pokytis vykstant Žemės orbitiniam judėjimui. Kartą per kiekvieną apsisukimą aplink Žemę Mėnulis yra trumpiausiu atstumu nuo jo perigėjuje. Kartą per metus, apie sausio 2 d., Žemė, judėdama savo orbita, taip pat pasiekia artimiausio Saulės priartėjimo tašką (perihelį). Kai šie du artimiausio artėjimo momentai sutampa ir sukelia didžiausią grynąją potvynio jėgą, galima tikėtis daugiau. aukštus lygius potvyniai ir kt žemi lygiai atoslūgiai. Panašiai, jei afelio perėjimas sutampa su apogėjumi, jų yra mažiau potvyniai ir seklesni potvyniai.
21. Didžiausios atoslūgių amplitudės. Didžiausias potvynis pasaulyje susidaro dėl stiprių srovių Minas įlankoje, Fundy įlankoje. Potvynių ir atoslūgių svyravimai čia būdingi normalia eiga su pusiau paros periodu. Vandens lygis potvynio metu per šešias valandas dažnai pakyla daugiau nei 12 m, o per kitas šešias valandas nukrenta tiek pat. Kai per vieną dieną įvyksta pavasario potvynis, Mėnulio padėtis perigėjuje ir didžiausias Mėnulio deklinacija, potvynių lygis gali siekti 15 m. įlankos viršūnėje. buvusi tema Daugelį amžių nuolatos tyrinėtos problemos yra tarp problemų, dėl kurių net palyginti neseniai atsirado daug prieštaringų teorijų.
22. Charlesas Darwinas 1911 metais rašė: „Nereikia ieškoti senovės literatūra dėl groteskiškų potvynių teorijų“. Tačiau jūreiviai sugeba išmatuoti savo ūgį ir pasinaudoti potvynių galimybėmis net neįsivaizduodami tikrosios jų atsiradimo priežasties.
Manau, kad galime ypač nesijaudinti dėl potvynių ir atoslūgių atsiradimo priežasčių. Remiantis ilgalaikiais stebėjimais, bet kuriam žemės akvatorijos taškui skaičiuojamos specialios lentelės, kuriose nurodomas kiekvienos paros aukščiausio ir žemo vandens laikas. Kelionę planuoju, pavyzdžiui, į Egiptą, kuris tiesiog garsėja savo sekliomis lagūnomis, bet pasistenk iš anksto atspėti, kad pirmoje dienos pusėje iškristų pilnas vanduo, o tai leis dauguma dienos šviesos valandomis, kad galėtumėte visiškai važiuoti.
Kita problema, susijusi su aitvarą dominančiais potvyniais, yra vėjo ir vandens lygio svyravimų santykis.
23. liaudies ženklas teigia, kad atoslūgio metu vėjas sustiprėja, o atoslūgio metu – priešingai – rūgsta.
Aiškiau suprantama vėjo įtaka potvynių ir atoslūgių reiškiniams. Vėjas nuo jūros varo vandenį link kranto, potvynio aukštis pakyla aukščiau normos, o atoslūgio metu vandens lygis taip pat viršija vidutinį. Atvirkščiai, vėjui pučiant nuo sausumos, vanduo nustumiamas nuo kranto, o jūros lygis krenta.
24. Antrasis mechanizmas veikia didinant atmosferos slėgį dideliame vandens plote, sumažinant vandens lygį, nes pridedamas atmosferos svoris. Kai atmosferos slėgis padidėja 25 mm Hg. Art., vandens lygis nukrenta apie 33 cm Zona aukštas spaudimas 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 uraganiniais vėjais 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 gali paveikti ir vėją, pavyzdžiui, vandens lygio sumažėjimas pakrančių lagūnose lemia didesnį vandens atšilimą ir dėl to mažėja temperatūros skirtumas tarp šaltos jūros. ir šildoma žemė, kuri silpnina vėjo efektą.
