Cine nu ar vrea să facă o plimbare pe fundul mării? "Este imposibil! - vei exclama. „Pentru asta ai nevoie de cel puțin un cheson!” Dar nu știți că de două ori pe zi întinderi mari ale fundului mării se deschid pentru vizionare? Adevărat, vai de oricine decide să rămână la această „expoziție” dincolo de ora stabilită! Fundul mării se deschide la reflux. este o schimbare a apei înalte și joase.
Acesta este unul dintre misterele naturii. Mulți naturaliști au încercat să o rezolve: Kepler care a descoperit legea mișcării planetare, newton care a stabilit legile de bază ale mișcării, om de știință francez Laplace care a studiat apariţia corpuri cerești. Toți voiau să pătrundă în secretele vieții oceanelor..
Vântul creează valuri pe mare. Dar pentru a controla fluxul și refluxul, vântul este prea slab. Chiar și o furtună nu poate fi de ajutor decât la maree înaltă. Ce forțe gigantice fac o muncă atât de grea?
Influența lunii asupra fluxului și refluxului
Trei giganți luptă pentru oceane: Soarele, Luna și Pământul însuși. Soarele este cel mai puternic, dar este prea departe de noi pentru a fi câștigătorul. Mișcarea maselor de apă pe Pământ este controlată în principal de Lună. Fiind la o distanță de 384.000 de kilometri de Pământ, reglează „pulsul” oceanelor. Ca un magnet uriaș, Luna trage mase de apă în sus câțiva metri, în timp ce Pământul se rotește în jurul axei sale.
Deși diferența dintre înălțimea mareei și marea joasă este în medie de cel mult 4 metri, munca pe care o face Luna este enormă. Este egal cu 11 trilioane de cai putere. Dacă acest număr este scris într-un număr, atunci va avea 18 zerouri și va arăta astfel: 11.000.000.000.000.000.000. Nu poți aduna un astfel de număr de cai, chiar dacă conduci turmele din toate „capetele” globul.
Flux și reflux - surse de energie
După Soare curge și reflux- Cel mai mare surse de energie. Ar putea da electricitate in jurul lumii. Din timpuri imemoriale, omul a încercat să facă luna să-i servească. În China și în alte țări, apele mareelor s-au transformat de mult timp în pietre de moară.
În 1913, prima stație energetică „lunară” a fost pusă în funcțiune în Marea Nordului, lângă Husum. În Anglia, Franța, SUA și mai ales în Argentina, care simte o penurie de combustibil, au fost create multe proiecte îndrăznețe de construcție a stațiilor de maree. Cu toate acestea, inginerii sovietici au mers cel mai departe, creând un proiect pentru construirea unui baraj de 100 de kilometri lungime și 15 metri înălțime în Golful Mezen. Marea Alba.
La maree înaltă, un rezervor cu o capacitate de 2.000 kilometri pătrați. Două mii de turbogeneratoare vor da 36 de miliarde de kilowați-oră. Această cantitate de energie a fost produsă în 1929 de Franța, Italia și Elveția împreună. Un kilowatt-oră din această energie va costa aproximativ un ban. Din păcate, „pulsul” fluxurile și refluxurile mării bate cu o forță inegală, ca un puls uman. Marea nu asigură un debit constant, uniform de apă, iar acest lucru face ca proiectul să fie dificil de realizat.
Valul este cel mai puternic atunci când soarele și luna trag mase de apă în aceeași direcție. Marea unde nivelul apei crește până la 20 de metri, apar la lună plină și tânără. Se numesc „syzygy”. În primul și ultimul trimestru al lunii când luna este în unghi drept cu soarele, mareele sunt la cel mai scăzut nivelși se numesc cuadratura.
Fluxul și refluxul mării sunt foarte mare importanță pentru navigare, și deci ofensiva lor calcula in avans. Acest calcul este atât de dificil încât este nevoie de multe săptămâni pentru a compila un calendar anual al mareelor. Dar mintea inventiva a omului a creat un computer, al cărui „creier electronic” face prognoze ale mareelor pentru două zile. Calendarul mareelor arată că valurile de maree se mișcă în jurul globului la intervale regulate. De pe malul mării se ridică în râuri.
Nivelul suprafeței oceanelor și mărilor se modifică periodic, aproximativ de două ori pe zi. Aceste fluctuații se numesc fluxuri și reflux. La maree înaltă, nivelul oceanului crește treptat și atinge cea mai înaltă poziție. La reflux, nivelul scade treptat până la cel mai scăzut nivel. La maree înaltă, apa curge spre țărmuri, la reflux, se îndepărtează de țărm.
Fluxul și refluxul sunt maree staționare. Ele sunt formate ca urmare a influenței unor astfel de corpuri cosmice precum Soarele. Conform legilor interacțiunii corpurilor cosmice, planeta noastră și Luna se atrag reciproc. Atractia lunara este atat de puternica incat suprafata oceanului pare sa se curba spre ea. Luna se mișcă în jurul Pământului și, după aceea, „alergă” peste ocean val mare. Un val va ajunge la mal - asta este marea. Va trece puțin timp, apa, urmând Lunii, se va îndepărta de țărm - asta e refluxul. Conform acelorași legi cosmice universale, fluxurile și refluxurile se formează și din atracția Soarelui. Cu toate acestea, forța de maree a Soarelui, datorită îndepărtării sale, este mult mai mică decât cea lunară, iar dacă nu ar exista Lună, atunci mareele de pe Pământ ar fi de 2,17 ori mai mici. Explicația forțelor mareelor a fost dată pentru prima dată de Newton.
Mareele variază ca durată și magnitudine. Cel mai adesea în timpul zilei sunt două maree înaltă și două joase. Pe arcurile și coastele Americii de Est și Centrală, există o val mare și una joasă în timpul zilei.
Mărimea mareelor este chiar mai variată decât perioada lor. Teoretic, o maree lunară este de 0,53 m, solară - 0,24 m. Astfel, cea mai mare maree ar trebui să aibă o înălțime de 0,77 m. În oceanul deschis și lângă insule, marea este destul de apropiată de teoretic: în Insulele Hawaii - 1 m , pe insula Sf. Elena - 1,1 m; pe insule - 1,7 m. Pe continente, marea variază de la 1,5 la 2 m. În mările interioare, mareele sunt foarte mici: - 13 cm, - 4,8 cm. Este considerat fără maree, dar lângă Veneția, mareele sunt până la 1 m. Cele mai mari pot fi observate următoarele maree înregistrate în:
În Golful Fundy (), marea a atins o înălțime de 16-17 m. Acesta este cel mai mare indicator de maree de pe întreg globul.
În nord, în Golful Penzhina, înălțimea mareelor a ajuns la 12-14 m. Aceasta este cea mai mare maree de pe coasta Rusiei. Cu toate acestea, cifrele de maree de mai sus sunt mai degrabă excepția decât regula. La marea majoritate a punctelor de măsurare a nivelului mareelor, acestea sunt mici și rareori depășesc 2 m.
Semnificația mareelor este foarte mare pentru navigația maritimă și instalațiile portuare. Fiecare val transportă o cantitate imensă de energie.
Conținutul articolului
Flux și reflux, fluctuații periodice ale nivelului apei (susuri și coborâșuri) în zonele de apă de pe Pământ, care se datorează atracției gravitaționale a Lunii și a Soarelui, care acționează asupra Pământului în rotație. Toate zonele mari de apă, inclusiv oceanele, mările și lacurile, sunt supuse mareelor într-un grad sau altul, deși sunt mici pe lacuri.
Cascada reversibilă
(inversarea direcției) este un alt fenomen asociat mareelor de pe râuri. Exemplu tipic- o cascadă pe râul St. John (prov. New Brunswick, Canada). Aici, de-a lungul unui defileu îngust, apa la maree mare pătrunde într-un bazin situat deasupra nivelului scăzut al apei, dar oarecum sub nivelul apei înalte în același defileu. Astfel, apare o barieră, care curge prin care apa formează o cascadă. La valul joase, fluxul de apă se repezi în aval printr-un pasaj îngust și, depășind o margine subacvatică, formează o cascadă obișnuită. La maree mare, un val abrupt care a pătruns în defileu cade ca o cascadă în bazinul de deasupra. Curentul invers continuă până când nivelurile apei de ambele părți ale pragului sunt egale și marea începe să scadă. Apoi cascada se reface din nou, cu fața în aval. Diferența medie de nivel a apei în defileu este de cca. 2,7 m, însă, la mareele cele mai mari, înălțimea unei cascade directe poate depăși 4,8 m, iar una inversă - 3,7 m.
Cele mai mari amplitudini ale mareelor.
Cea mai mare maree din lume este formată de curenții puternici în Golful Minas din Golful Fundy. Fluctuațiile mareelor aici se caracterizează printr-un curs normal cu o perioadă semidiurnă. Nivelul apei la maree înaltă crește adesea cu mai mult de 12 m în șase ore, apoi scade cu aceeași cantitate în următoarele șase ore. Când acțiunea mareelor de primăvară, poziția Lunii la perigeu și declinarea maximă a Lunii au loc într-o zi, nivelul mareelor poate ajunge la 15 m. vârful golfului.
vânt și vreme.
vântul redă influenta semnificativa la evenimentele mareelor. Vântul de la mare împinge apa spre mal, înălțimea mareei se ridică peste normal, iar la reflux și nivelul apei depășește media. Dimpotrivă, când vântul bate de pe uscat, apa este alungată de coastă, iar nivelul mării scade.
Prin creșterea presiune atmosferică pe o suprafață vastă de apă are loc o scădere a nivelului apei, pe măsură ce se adaugă greutatea suprapusă a atmosferei. Când presiunea atmosferică crește cu 25 mm Hg. Art., nivelul apei scade cu aproximativ 33 cm.O scadere a presiunii atmosferice determina o crestere corespunzatoare a nivelului apei. Prin urmare, o scădere bruscă a presiunii atmosferice, combinată cu vânturile puternice de uragan, poate provoca o creștere vizibilă a nivelului apei. Astfel de valuri, deși sunt numite valuri de maree, de fapt nu sunt asociate cu influența forțelor de maree și nu au periodicitatea caracteristică fenomenelor de maree. Formarea valurilor menționate poate fi asociată fie cu vânturi cu forță de uragan, fie cu cutremure subacvatice (în acest din urmă caz se numesc seismic). valurile marii sau tsunami).
Utilizarea energiei mareelor.
Au fost dezvoltate patru metode pentru a valorifica energia mareelor, dar cea mai practică dintre acestea este crearea unui sistem de bazine de maree. În același timp, fluctuațiile de nivel ale apei asociate fenomenelor de maree sunt utilizate în sistemul de blocare în așa fel încât diferența de nivel să fie menținută în mod constant, ceea ce face posibilă obținerea de energie. Puterea centralelor mareomotrice depinde direct de suprafața bazinelor de capcană și de diferența de nivel potențial. Cel din urmă factor, la rândul său, este o funcție de amplitudinea fluctuațiilor mareelor. Diferența de nivel realizabilă este de departe cea mai importantă pentru generarea de energie, deși costul instalațiilor depinde de dimensiunea piscinelor. În prezent, marile hidrocentrale funcționează în Rusia pe Peninsula Kola și în Primorye, în Franța în estuarul râului Rance, în China lângă Shanghai și, de asemenea, în alte regiuni ale globului.
| INFORMAȚII DE MARE PENTRU UNELE PORTURI DIN LUME | ||||
| Port | Interval între maree | Înălțimea medie a mareelor, m | Înălțimea mareei de primăvară, m | |
| h | min | |||
| Cape Morris Jesep, Groenlanda, Danemarca | 10 | 49 | 0,12 | 0,18 |
| Reykjavik, Islanda | 4 | 50 | 2,77 | 3,66 |
| R. Coxoak, Strâmtoarea Hudson, Canada | 8 | 56 | 7,65 | 10,19 |
| St. John's, Newfoundland, Canada | 7 | 12 | 0,76 | 1,04 |
| Barntcoe, Golful Fundy, Canada | 0 | 09 | 12,02 | 13,51 |
| Portland Maine, SUA | 11 | 10 | 2,71 | 3,11 |
| Boston Massachusetts, SUA | 11 | 16 | 2,90 | 3,35 |
| New York, pc. New York, SUA | 8 | 15 | 1,34 | 1,62 |
| Baltimore, pc. Maryland, SUA | 6 | 29 | 0,33 | 0,40 |
| Plaja miami Florida, SUA | 7 | 37 | 0,76 | 0,91 |
| Galveston, pc. Texas, SUA | 5 | 07 | 0,30 | 0,43* |
| despre. Maraca, Brazilia | 6 | 00 | 6,98 | 9,15 |
| Rio de Janeiro, Brazilia | 2 | 23 | 0,76 | 1,07 |
| Callao, Peru | 5 | 36 | 0,55 | 0,73 |
| Balboa, Panama | 3 | 05 | 3,84 | 5,00 |
| San Francisco, pc. California, SUA | 11 | 40 | 1,19 | 1,74* |
| Seattle, Washington, SUA | 4 | 29 | 2,32 | 3,45* |
| Nanaimo, British Columbia, Canada | 5 | 00 | ... | 3,42* |
| Sitka, Alaska, SUA | 0 | 07 | 2,35 | 3,02* |
| Răsărit, Cook Inlet, pc. Alaska, SUA | 6 | 15 | 9,24 | 10,16 |
| Honolulu Hawaii, SUA | 3 | 41 | 0,37 | 0,58* |
| Papeete, oh Tahiti, Polinezia Franceză | ... | ... | 0,24 | 0,33 |
| Darwin, Australia | 5 | 00 | 4,39 | 6,19 |
| Melbourne, Australia | 2 | 10 | 0,52 | 0,58 |
| Rangoon, Myanmar | 4 | 26 | 3,90 | 4,97 |
| Zanzibar, Tanzania | 3 | 28 | 2,47 | 3,63 |
| Cape Town, Africa de Sud | 2 | 55 | 0,98 | 1,31 |
| Gibraltar, Vlad. Regatul Unit | 1 | 27 | 0,70 | 0,94 |
| Granville, Franța | 5 | 45 | 8,69 | 12,26 |
| Leith, Marea Britanie | 2 | 08 | 3,72 | 4,91 |
| Londra, Marea Britanie | 1 | 18 | 5,67 | 6,56 |
| Dover, Marea Britanie | 11 | 06 | 4,42 | 5,67 |
| Avonmouth, Marea Britanie | 6 | 39 | 9,48 | 12,32 |
| Ramsey, oh Maine, Marea Britanie | 10 | 55 | 5,25 | 7,17 |
| Oslo, Norvegia | 5 | 26 | 0,30 | 0,33 |
| Hamburg, Germania | 4 | 40 | 2,23 | 2,38 |
| * Amplitudinea mareelor zilnice. | ||||
Literatură:
Shuleikin V.V. Fizica mării. M., 1968
Harvey J. atmosfera si oceanul. M., 1982
Drake C., Imbri J., Knaus J., Turekian K. Oceanul în sine și pentru noi. M., 1982
© Vladimir Kalanov,
"Cunoașterea este putere".
Fenomenul mareelor pe mare a fost observat din cele mai vechi timpuri. Herodot a scris despre maree încă din secolul al V-lea î.Hr. Multă vreme oamenii nu au putut înțelege natura mareelor. S-au făcut diverse presupuneri fantastice, cum ar fi că Pământul respiră. Chiar și celebrul om de știință (1571-1630), care a descoperit legile mișcării planetare, a considerat fluxul și refluxul ca urmare a... respirației planetei Pământ.
Matematicianul și filozoful francez (1596-1650) a fost primul dintre oamenii de știință europeni care a subliniat legătura dintre maree, dar nu a înțeles care este această legătură. Prin urmare, el a dat o astfel de explicație a fenomenului mareei, care este departe de adevăr: Luna, rotindu-se în jurul Pământului, apasă pe apă, făcând-o să cadă.
Treptat, oamenii de știință și-au dat seama de această problemă dificilă, trebuie să spun, și s-a constatat că mareele sunt o consecință a influenței forțelor gravitaționale ale Lunii și (în grad mai mic) Soarele la suprafața oceanului.
În oceanologie, este dată următoarea definiție: ridicarea și coborârea ritmată a apelor, precum și curenții care le însoțesc, se numesc fluxuri și reflux.
Fluxul și refluxul are loc nu numai în ocean, ci și în atmosferă și scoarța terestră. înălţa Scoarta terestra foarte mici, deci pot fi determinate doar cu instrumente speciale. Un alt lucru este suprafața apei. Particulele de apă se mișcă și, primind accelerație din partea Lunii, se apropie de ea incomparabil mai mult decât de firmamentul pământului. Așadar, pe partea îndreptată spre lună, apa se ridică, formând un cot, un fel de movilă de apă la suprafața oceanului. Deoarece Pământul se rotește în jurul axei sale, acest deal de apă se mișcă de-a lungul suprafeței oceanului urmând.
Teoretic, chiar și stelele îndepărtate sunt implicate în formarea mareelor. Dar acesta rămâne un mesaj pur teoretic, deoarece influența stelelor este neglijabilă și poate fi neglijată. Mai precis, chiar, este imposibil să-l neglijezi, deoarece nu există nimic de neglijat. Influența Soarelui asupra suprafeței oceanului datorită distanței mari a stelei este de 3-4 ori mai slabă decât influența Lunii. Mareele lunare puternice maschează atracția Soarelui și, prin urmare, mareele solare ca atare nu sunt observate.
Poziția extremă a nivelului apei la sfârșitul mareei se numește apă plină, iar la sfârșitul refluxului - apă scăzută.
Două fotografii făcute din același punct în momentele de maree joasă și mare,
dați o idee despre fluctuațiile nivelului mareelor.
Dacă începem să observăm marea în momentul plinului de apă, vom vedea că după 6 ore va veni cea mai scăzută stație a apei. După aceea, marea va începe din nou, care va continua și timp de 6 ore înainte de a ajunge la cel mai înalt nivel. Următorul val mare va veni în 24 de ore după începerea observației noastre.
Dar acest lucru se va întâmpla numai în cazul unor condiții ideale, teoretice. În realitate, în timpul zilei există una plină și una joasă - și atunci marea se numește zilnic. Și poate avea timp să se întâmple în două cicluri de maree. În acest caz, vorbim despre o maree semidiurnă.
Perioada mareei zilnice nu durează 24 de ore, ci cu 50 de minute mai mult. În consecință, marea semidiurnă durează 12 ore și 25 de minute.
În Oceanul Mondial apar maree predominant semidiurne. Acest lucru este declarat de rotația Pământului în jurul axei sale. Marea, ca un val uriaș în pantă delicată, a cărui lungime este de multe sute de kilometri, se întinde pe toată suprafața oceanelor. Perioada de apariție a unui astfel de val variază în fiecare loc din ocean de la o jumătate de zi la o zi. Pe baza periodicității declanșării mareelor, ele se disting ca diurne și semidiurne.
Pe parcursul viraj complet Pământul se mișcă cu aproximativ 13 grade pe cer în jurul axei sale. Pentru a „prinde din urmă” Luna, valul de marea durează doar 50 de minute. Aceasta înseamnă că ora de sosire a apei mari în același loc în ocean se schimbă constant în raport cu ora zilei. Deci, dacă azi apa era plină la prânz, atunci mâine va fi la 12:50, iar poimâine la 13:40.
În oceanul deschis, unde marea nu întâmpină rezistență din partea continentelor, insulelor, fundului neuniform și coastei, există practic maree semi-diurne regulate. Valurile de maree din oceanul deschis sunt invizibile, unde înălțimea lor nu depășește un metru.
În plină forță, marea se manifestă pe coasta deschisă a oceanului, unde pe zeci și sute de mile nu sunt vizibile nici insulele, nici curbele ascuțite ale liniei de coastă.
Când Soarele și Luna sunt situate pe aceeași linie pe o parte a Pământului, forța de atracție a ambelor lumini pare să se adună. Acest lucru se întâmplă de două ori în timpul lunii lunare - în luna nouă sau în luna plină. Această poziție a luminarilor se numește sizigie și se numește valul care vine în aceste zile. Mareele de primăvară sunt cele mai înalte și mai puternice maree. În schimb, cele mai joase maree sunt numite.
Trebuie remarcat faptul că nivelul mareelor de primăvară în același loc nu este întotdeauna același. Motivul este același: mișcarea Lunii în jurul - Pământului și Pământului - în jurul Soarelui. Să nu uităm că orbita Lunii în jurul Pământului nu este un cerc, ci o elipsă, ceea ce creează o diferență destul de vizibilă între perigeu și apogeul Lunii - 42 mii km. Dacă în timpul sizigiei Luna se află la perigeu, adică la cea mai mică distanță de Pământ, aceasta va provoca un mare mare. Ei bine, dacă în aceeași perioadă Pământul, mișcându-se de-a lungul orbitei sale eliptice în jurul Soarelui, se dovedește a fi la cea mai mică distanță de el (și ocazional apar coincidențe), atunci fluxurile și refluxurile vor atinge valoarea maximă.
Iată câteva exemple care arată înălțimea maximă la care ajung mareele oceanice locuri separate a globului (în metri):
Nume |
Locație |
Înălțimea mareei (m) |
Golful Mezen al Mării Albe | ||
Gura râului Colorado | ||
Golful Penzhina din Marea Ochotsk | ||
Gurile râului Seul | Coreea de Sud | |
Gurile râului Fitzroy | Australia | |
Grenville | ||
Gura râului Coxoak | ||
Portul Gallegas | Argentina | |
Golful Fundy |
Apa la maree înaltă se ridică din viteză diferită. Natura mareei depinde în mare măsură de unghiul de înclinare al fundului mării. La malurile abrupte, apa crește încet la început - 8-10 milimetri pe minut. Apoi viteza mareei crește, devenind cea mai mare până la poziția „la jumătate de apă”. Apoi încetinește până la poziția liniei superioare a mareelor. Dinamica refluxului este similară cu dinamica refluxului. Dar valul pe plajele largi arată complet diferit. Aici nivelul apei se ridică foarte repede și uneori este însoțit de un val mare, care se repezi rapid de-a lungul zonelor puțin adânci. Pasionații de scăldat stau cu gura căscată pe astfel de plaje în aceste cazuri, nu se poate aștepta nimic bun. Elementul mare nu știe să glumească.
În mările interioare, separate de restul oceanului prin strâmtori înguste și puțin adânci sau grămadă de insule mici, mareele vin cu amplitudini abia sesizabile. Vedem acest lucru în exemplul Mării Baltice, închisă în mod sigur de maree de strâmtori daneze puțin adânci. Teoretic, înălțimea mareei în Marea Baltică este de 10 centimetri. Dar aceste maree sunt invizibile pentru ochi, sunt ascunse de fluctuațiile nivelului apei de la vânt sau de schimbările presiunii atmosferice.
Se știe că în Sankt Petersburg apar adesea inundații, uneori foarte puternice. Să ne amintim cât de viu și veridic marele poet rus A.S. Pușkin. Din fericire, inundațiile de o asemenea amploare din Sankt Petersburg nu au nimic de-a face cu mareele. Aceste inundații sunt cauzate de vânturile de ciclon care ridică semnificativ nivelul apei cu 4-5 metri în partea de est a Golfului Finlandei și în Neva.
Mareele oceanice au un efect și mai puțin asupra mărilor interioare ale Negru și Azov, precum și asupra Mării Egee și Mediteranei. În Marea Azov, conectată la Marea Neagră prin strâmtoarea îngustă Kerci, amplitudinea mareelor este aproape de zero. În Marea Neagră, fluctuațiile nivelului apei sub influența mareelor nu ating nici măcar 10 centimetri.
În schimb, în golfurile și golfurile înguste care au comunicație liberă cu oceanul, mareele ating o valoare semnificativă. Intrând liber în golf, mase de maree se grăbesc înainte și, negăsind nicio ieșire printre coastele înclinate, se ridică și inundă pământul pe o suprafață mare.
În timpul mareelor oceanice, la gurile unor râuri se observă un fenomen periculos, numit bor. curgere apa de mare, intrând în albia râului și întâlnindu-se cu debitul râului, formează un puț puternic spumos, care se ridică ca un zid și se deplasează rapid împotriva curentului râului. Pe drum, borul erodează malurile și poate distruge și scufunda orice navă dacă se află în râu.
Pe cel mai mare râu America de SudÎn Amazon, un mare mare puternic de 5-6 metri înălțime trece cu o viteză de 40-45 km/h pe o distanță de o mie și jumătate de kilometri de la gură.
Uneori, mareele opresc curgerea râurilor și chiar îl întorc în direcția opusă.
Pe teritoriul Rusiei, un mic bor este testat de râurile care se varsă în Golful Mezen al Mării Albe.
Pentru a folosi energia mareelor în unele țări, inclusiv în Rusia, au fost construite centrale mareomotrice. Prima centrală maremotrică construită în Golful Kislogub din Marea Albă avea o capacitate de doar 800 de kilowați. În viitor, PES-urile au fost proiectate cu o capacitate de zeci și sute de mii de kilowați. Aceasta înseamnă că mareele încep să lucreze în beneficiul persoanei.
Și în ultimul rând, dar important la nivel global despre maree. Curenții provocați de maree întâlnesc rezistența continentelor, insulelor și fundului mării. Unii oameni de știință cred că, ca urmare a frecării maselor de apă împotriva acestor obstacole, rotația Pământului în jurul axei sale încetinește. La prima vedere, această încetinire este destul de nesemnificativă. Calculele au arătat că pentru toată perioada erei noastre, adică timp de 2000 de ani, ziua de pe Pământ a devenit mai lungă cu 0,035 secunde. Dar pe ce s-a bazat calculul?
Se dovedește că există dovezi, deși indirecte, că rotația planetei noastre încetinește. Studiind coralii dispăruți din perioada devoniană, omul de știință englez D. Wells a descoperit că numărul inelelor de creștere zilnice este de 400 de ori mai mare decât cel anual. În astronomie este recunoscută teoria stabilității mișcărilor planetare, conform căreia lungimea anului rămâne practic neschimbată.
Se pare că în perioada Devoniană, adică acum 380 de milioane de ani, anul era format din 400 de zile. În consecință, ziua a avut atunci o durată de 21 de ore și 42 de minute.
Dacă D. Wells nu a greșit când a calculat inelele zilnice ale coralilor antici și dacă restul calculelor sunt corecte, atunci totul se referă la faptul că nu va dura nici măcar 12-13 miliarde de ani înainte de zilele Pământului. devin egale ca durată lunar, lună. Si apoi, ce? Atunci Pământul nostru va avea întotdeauna o parte întoarsă spre Lună, așa cum se întâmplă în prezent cu Luna în raport cu Pământul. Creșterea apei se stabilizează pe o parte a Pământului, mareele vor înceta să mai existe, iar mareele solare sunt prea slabe pentru a fi simțite.
Oferim cititorilor noștri oportunitatea de a evalua în mod independent această ipoteză destul de exotică.
© Vladimir Kalanov,
"Cunoașterea este putere"
Fotograful britanic Michael Marten a creat o serie de fotografii originale surprinzând coasta Marii Britanii din aceleași unghiuri, dar în timp diferit. O lovitură la maree înaltă și una la reflux.
S-a dovedit foarte neobișnuit și recenzii pozitive despre proiect, a forțat literalmente autorul să înceapă să publice o carte. Cartea, numită „Sea Change”, a fost publicată în august anul acesta și a fost lansată în două limbi. Michael Marten i-a luat aproximativ opt ani pentru a-și crea seria impresionantă de fotografii. Timpul dintre apa mare și scăzută este în medie de puțin peste șase ore. Prin urmare, Michael trebuie să zăbovească în fiecare loc mai mult decât doar câteva clicuri ale obturatorului.
1. Ideea creării unei serii de astfel de lucrări a fost alimentată de autor de multă vreme. Căuta cum să realizeze schimbările naturii pe film, fără influența umană. Și am găsit-o întâmplător, într-unul din satele scoțiene de pe litoral, unde am petrecut toată ziua și am găsit timpul de mare și joasă.
3. Fluctuațiile periodice ale nivelului apei (susuri și coborâșuri) în apele de pe Pământ se numesc fluxuri și reflux.
Cel mai înalt nivel al apei observat într-o zi sau jumătate de zi la maree înaltă se numește maree înaltă, cel mai scăzut nivel la maree joasă se numește maree joasă, iar momentul în care sunt atinse aceste repere limită se numește stand (sau scenă), respectiv mare maree sau maree joasă. Nivel mediu mări - o valoare condiționată, deasupra căreia marcajele de nivel sunt situate în timpul mareelor înalte și mai jos - în timpul mareelor joase. Acesta este rezultatul unei serii medii mari de observații urgente.
Fluctuațiile verticale ale nivelului apei în timpul mareelor înalte și joase sunt asociate cu mișcările orizontale ale maselor de apă în raport cu coasta. Aceste procese sunt complicate de valul vântului, scurgerea fluviuluiși alți factori. Mișcările orizontale ale maselor de apă din zona de coastă se numesc curenți de maree (sau de maree), în timp ce fluctuațiile verticale ale nivelului apei se numesc fluxuri și reflux. Toate fenomenele asociate fluxurilor și refluxurilor sunt caracterizate de periodicitate. Curenții de maree își schimbă periodic direcția inversă, spre deosebire de aceștia, curenții oceanici care se mișcă continuu și unidirecțional se datorează circulației generale a atmosferei și acoperă întinderi mari ale oceanului deschis.
4. Mareele înalte și joase alternează ciclic în funcție de condițiile astronomice, hidrologice și meteorologice în schimbare. Secvența fazelor de maree este determinată de două maxime și două minime în cursul zilnic.
5. Deși Soarele joacă un rol esențial în procesele mareelor, factorul decisiv în dezvoltarea lor este forța de atracție gravitațională a Lunii. Gradul de influență a forțelor de maree asupra fiecărei particule de apă, indiferent de locația acesteia pe suprafața pământului, este determinat de lege. gravitatie Newton.
Această lege prevede că două particule materiale sunt atrase una de cealaltă cu o forță direct proporțională cu produsul maselor ambelor particule și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele. Aceasta implică faptul că, cu cât masa corpurilor este mai mare, cu atât este mai mare forța de atracție reciprocă dintre ele (cu aceeași densitate, un corp mai mic va crea mai puțină atracție decât unul mai mare).
6. Legea mai înseamnă că, cu cât distanța dintre două corpuri este mai mare, cu atât atracția dintre ele este mai mică. Deoarece această forță este invers proporțională cu pătratul distanței dintre două corpuri, factorul distanță joacă un rol mult mai mare în determinarea mărimii forței mareelor decât masele corpurilor.
Atracția gravitațională a Pământului, acționând asupra Lunii și menținând-o pe orbită apropiată de Pământ, este opusă forței de atracție a Pământului de către Lună, care tinde să deplaseze Pământul spre Lună și „ridică” toate obiectele de pe Pământul în direcția Lunii.
Punctul de pe suprafața pământului, situat direct sub Lună, se află la doar 6.400 km distanță de centrul Pământului și, în medie, la 386.063 km de centrul Lunii. În plus, masa Pământului este de 81,3 ori masa Lunii. Astfel, în acest punct de pe suprafața pământului, atracția Pământului, care acționează asupra oricărui obiect, este de aproximativ 300 de mii de ori mai mare decât atracția Lunii.
7. Este o noțiune comună că apa de pe Pământ, direct sub Lună, se ridică în direcția Lunii, determinând totuși să curgă apa din alte locuri de pe suprafața Pământului, deoarece atracția Lunii este atât de mică în comparație cu al Pământului, nu ar fi suficient să ridici o greutate atât de mare.
Cu toate acestea, oceanele, mările și lacuri mari pe Pământ, fiind mare corpuri lichide, sunt liberi să se miște sub acțiunea unei forțe de deplasare laterală și orice tendință ușoară de forfecare pe orizontală le pune în mișcare. Toate apele care nu se află direct sub Lună sunt supuse acțiunii componentei forței gravitaționale a Lunii direcționată tangențial (tangențial) la suprafața pământului, precum și a componentei acesteia îndreptată spre exterior și sunt supuse deplasării orizontale în raport cu solidul. Scoarta terestra.
Ca urmare, există un flux de apă din regiunile adiacente ale suprafeței pământului către un loc de sub lună. Acumularea de apă rezultată într-un punct sub Lună formează acolo o maree. Valul propriu-zis din marea deschisă are o înălțime de numai 30–60 cm, dar crește semnificativ atunci când se apropie de țărmurile continentelor sau insulelor.
Datorită mișcării apei din regiunile învecinate către un punct de sub Lună, ieșirile corespunzătoare de apă au loc în alte două puncte îndepărtate de aceasta, la o distanță egală cu un sfert din circumferința Pământului. Este interesant de observat că scăderea nivelului oceanului în aceste două puncte este însoțită de o creștere a nivelului mării nu numai pe partea Pământului îndreptată spre Lună, ci și pe partea opusă.
8. Acest fapt se explică și prin legea lui Newton. Două sau mai multe obiecte situate pe distante diferite de la aceeași sursă de gravitație și, prin urmare, supuse accelerării gravitației de diferite mărimi, se mișcă unul față de celălalt, deoarece obiectul cel mai apropiat de centrul de greutate este cel mai puternic atras de acesta.
Apa într-un punct sublunar experimentează o atracție mai puternică către Lună decât Pământul de sub ea, dar Pământul, la rândul său, este mai puternic atras de Lună decât apa de pe partea opusă a planetei. Astfel, ia naștere un val mare, care pe partea Pământului îndreptată spre Lună se numește directă, iar pe partea opusă se numește inversă. Prima dintre ele este cu doar 5% mai mare decât a doua.
9. Datorită rotației Lunii pe orbita ei în jurul Pământului, între două maree mari succesive sau două maree joase trec aproximativ 12 ore și 25 de minute într-un loc dat. Intervalul dintre punctele culminante ale mareelor înalte și joase succesive este de cca. 6 h 12 min. Perioada de 24 de ore și 50 de minute dintre două maree mari succesive se numește zi de maree (sau lunară).
10. Inegalități ale valorilor mareelor. Procesele mareelor sunt foarte complexe, așa că trebuie luați în considerare mulți factori pentru a le înțelege. În orice caz, caracteristicile principale vor fi determinate de:
1) stadiul de dezvoltare a mareelor relativ la trecerea Lunii;
2) amplitudinea mareei şi
3) tipul de fluctuații ale mareelor sau forma curbei nivelului apei.
Numeroase variații ale direcției și amplitudinii forțelor mareelor dau naștere la diferențe în mărimile mareelor de dimineață și de seară într-un anumit port, precum și între aceleași maree în diferite porturi. Aceste diferențe se numesc inegalități de maree.
efect semipermanent. De obicei, în timpul zilei, datorită forței principale de maree - rotația Pământului în jurul axei sale - se formează două cicluri de maree complete.
11. Privit din lateral polul Nord a eclipticii, este evident că Luna se învârte în jurul Pământului în aceeași direcție în care Pământul se învârte în jurul axei sale – în sens invers acelor de ceasornic. Cu fiecare revoluție următoare, acest punct de pe suprafața pământului ia din nou o poziție direct sub Lună, ceva mai târziu decât în timpul revoluției anterioare. Din acest motiv, atât mareele înalte, cât și cele joase întârzie în fiecare zi cu aproximativ 50 de minute. Această valoare se numește întârziere lunară.
12. Inegalitatea semestrială. Acest tip principal de variație se caracterizează printr-o periodicitate de aproximativ 143/4 zile, care este asociată cu rotația Lunii în jurul Pământului și trecerea fazelor succesive, în special syzygies (luni noi și luni pline), adică. momente în care soarele, pământul și luna sunt în linie dreaptă.
Până acum, ne-am ocupat doar de acțiunea mareelor a Lunii. Câmpul gravitațional al Soarelui acționează și asupra mareelor, dar, deși masa Soarelui este mult mai mare decât cea a Lunii, distanța de la Pământ la Soare este mult mai mare decât distanța până la Lună, încât forța de maree a Soarelui este mai mică de jumătate decât cea a Lunii. a Lunii.
13. Cu toate acestea, atunci când Soarele și Luna se află pe aceeași linie dreaptă, ambele pe aceeași parte a Pământului, și pe altele diferite (pe lună nouă sau pe lună plină), forțele lor atractive se adună, acționând de-a lungul uneia. axă, iar marea solară este suprapusă mareei lunare.
14. În mod similar, atracția Soarelui crește refluxul cauzat de influența Lunii. Ca urmare, mareele sunt mai mari, iar mareele sunt mai scăzute decât dacă ar fi cauzate doar de tragerea lunii. Astfel de maree se numesc maree de primăvară.
15. Când vectorii forței gravitaționale ai Soarelui și ai Lunii sunt reciproc perpendiculari (în cuadraturi, adică atunci când Luna se află în primul sau ultimul sfert), forțele lor de maree se contrapun, deoarece marea cauzată de atracția Soarelui este suprapusă pe refluxul cauzat de Lună.
16. În asemenea condiții, mareele nu sunt atât de mari, iar mareele nu sunt atât de joase, de parcă s-ar datora doar forței gravitaționale a Lunii. Astfel de maree intermediare se numesc cuadratura.
17. Gama de puncte de apă înaltă și joasă în acest caz este redusă de aproximativ trei ori în comparație cu mareea de primăvară.
18. Inegalitatea paralaxei lunare. Perioada de fluctuații în înălțimile mareelor, care se produce din cauza paralaxei lunare, este de 271/2 zile. Motivul acestei inegalități este modificarea distanței Lunii față de Pământ în timpul rotației acestuia din urmă. Datorită formei eliptice a orbitei lunare, forța de maree a Lunii este cu 40% mai mare la perigeu decât la apogeu.
inegalitatea zilnică. Perioada acestei inegalități este de 24 de ore și 50 de minute. Motivele apariției sale sunt rotația Pământului în jurul axei sale și modificarea declinației Lunii. Când luna este aproape ecuatorul ceresc, două maree mari într-o anumită zi (precum și două maree joase) diferă ușor, iar înălțimile apelor mari și joase ale dimineții și serii sunt foarte apropiate. Cu toate acestea, pe măsură ce declinația nordică sau sudică a Lunii crește, mareele de dimineață și de seară de același tip diferă ca înălțime, iar atunci când Luna atinge cea mai mare declinație nordică sau sudică, această diferență este cea mai mare.
19. Sunt cunoscute și mareele tropicale, așa numite deoarece Luna este aproape peste tropicele de nord sau de sud.
Inegalitatea diurnă nu afectează semnificativ înălțimile a două maree joase succesive în Oceanul Atlantic, și chiar efectul său asupra înălțimii mareelor este mic în comparație cu amplitudinea totală a oscilațiilor. Cu toate acestea, în Oceanul Pacific denivelările zilnice se manifestă în nivelurile mareelor joase de trei ori mai puternice decât în nivelurile mareelor.
Inegalitatea semianuală. Cauza sa este revoluția Pământului în jurul Soarelui și modificarea corespunzătoare a declinării Soarelui. De două ori pe an, timp de câteva zile în timpul echinocțiului, Soarele este aproape de ecuatorul ceresc, adică. declinația sa este apropiată de 0. Luna este situată și în apropierea ecuatorului ceresc aproximativ în timpul zilei la fiecare două săptămâni. Astfel, în timpul echinocțiilor, există perioade în care declinațiile atât ale Soarelui, cât și ale Lunii sunt aproximativ egale cu 0. Efectul total de maree al atracției acestor două corpuri în astfel de momente este cel mai vizibil în zonele situate în apropierea ecuatorului Pământului. Dacă în același timp Luna se află în faza de lună nouă sau de lună plină, așa-zis. maree de primăvară echinocțiale.
20. Inegalitatea paralaxei solare. Perioada de manifestare a acestei inegalități este de un an. Cauza sa este o modificare a distanței de la Pământ la Soare în procesul mișcării orbitale a Pământului. O dată pentru fiecare revoluție în jurul Pământului, Luna se află la cea mai scurtă distanță de ea, la perigeu. O dată pe an, în jurul datei de 2 ianuarie, Pământul, deplasându-se pe orbita sa, ajunge și la punctul de cea mai apropiată apropiere de Soare (periheliu). Când aceste două momente de cea mai apropiată apropiere coincid, provocând cea mai mare forță netă de maree, se poate aștepta mai mult. niveluri înalte maree și multe altele niveluri scăzute mareele joase. În mod similar, dacă trecerea afeliului coincide cu apogeul, sunt mai puține mareele înalteși maree mai puțin adânci.
21. Cele mai mari amplitudini ale mareelor. Cea mai mare maree din lume este formată de curenții puternici în Golful Minas din Golful Fundy. Fluctuațiile mareelor aici se caracterizează printr-un curs normal cu o perioadă semidiurnă. Nivelul apei la maree înaltă crește adesea cu mai mult de 12 m în șase ore, apoi scade cu aceeași cantitate în următoarele șase ore. Când acțiunea mareelor de primăvară, poziția Lunii la perigeu și declinarea maximă a Lunii au loc într-o zi, nivelul mareelor poate ajunge la 15 m. vârful golfului. Cauzele mareelor, fost subiect studiu constant de-a lungul multor secole, se numără printre problemele care au dat naștere multor teorii contradictorii chiar și în vremuri relativ recente.
22. Charles Darwin scria în 1911: „Nu este nevoie să cauți literatura antica de dragul teoriilor grotești ale mareelor”. Cu toate acestea, marinarii reușesc să-și măsoare înălțimea și să folosească posibilitățile mareelor fără a avea o idee despre cauzele reale ale apariției lor.
Cred că nu ne putem deranja mai ales cu privire la cauzele originii mareelor. Pe baza observațiilor pe termen lung, se calculează tabele speciale pentru orice punct din zona de apă a pământului, care indică timpul de apă ridicată și scăzută pentru fiecare zi. Îmi plănuiesc călătoria, de exemplu, în Egipt, care este renumit doar pentru lagunele sale puțin adânci, dar încearcă să ghicesc dinainte, astfel încât să cadă apă plină în prima jumătate a zilei, ceea ce va permite cel mai orele de zi pentru a conduce complet.
O altă problemă legată de mareele de interes pentru kiter este relația dintre vânt și fluctuațiile nivelului apei.
23. prevestire populară afirmă că la maree înaltă vântul crește, iar la maree joasă, dimpotrivă, se acru.
Influența vântului asupra fenomenelor mareelor este mai clar înțeleasă. Vântul de la mare împinge apa spre mal, înălțimea mareei se ridică peste normal, iar la reflux și nivelul apei depășește media. Dimpotrivă, când vântul bate de pe uscat, apa este alungată de coastă, iar nivelul mării scade.
24. Al doilea mecanism funcționează prin creșterea presiunii atmosferice pe o suprafață vastă de apă, scăzând nivelul apei, pe măsură ce se adaugă greutatea suprapusă a atmosferei. Când presiunea atmosferică crește cu 25 mm Hg. Art., nivelul apei scade cu aproximativ 33 cm. Zona presiune ridicata sau un anticiclon se numește de obicei vreme bună, dar nu pentru un kiter. Calm în centrul anticiclonului. O scădere a presiunii atmosferice determină o creștere corespunzătoare a nivelului apei. Prin urmare, o scădere bruscă a presiunii atmosferice, combinată cu vânturile puternice de uragan, poate provoca o creștere vizibilă a nivelului apei. Astfel de valuri, deși sunt numite valuri de maree, de fapt nu sunt asociate cu influența forțelor de maree și nu au periodicitatea caracteristică fenomenelor de maree.
Dar este foarte posibil ca mareele joase să afecteze și vântul, de exemplu, o scădere a nivelului apei în lagunele de coastă duce la o încălzire mai mare a apei și, ca urmare, la o scădere a diferenței de temperatură între marea rece. și pământul încălzit, care slăbește efectul brizei.
