Что такое прилив и отлив моря
Почему происходят приливы и отливы?
Почему происходят приливы и отливы?
Уровень воды в океанах и некоторых морях постоянно меняется. Этому способствуют приливы и отливы. Их можно заметить, если вы находитесь на берегу. Во время прилива вода прибывает к берегу, а во время отлива уходит от берега.
А знаете, ребята, почему случаются приливы и отливы?
Ответ на этот вопрос таится в космосе! Дело в том, на большие массы воды действуют гравитационные силы Солнца и Луны. Сила гравитации – это сила притяжения. Солнце обладает большой гравитационной силой, но поскольку Луна находится намного ближе к нашей планете, то её сила оказывается более значимой. Двигаясь вокруг Земли, Луна притягивает и тянет за собой огромные массы воды. Там где спутник нашей планеты уже прошёл, на смену приливу приходит отлив.
При наступлении прилива вода у берега может подниматься на высоту от 10 до 18 метров. Самые высокие приливы на Земле можно увидеть в бухте Фанди, на восточном побережье Канады. Там уровень воды может достигнуть 15 – 18 метров.
В Европе самые большие приливы происходят во Франции. Там вода поднимается на 13 метров. В нашей стране самые высокие приливы образуются на берегу Охотского моря.
Благодаря приливным волнам люди стали получать электроэнергию. В некоторых районах нашей планеты строятся специальные приливные электростанции. Они вырабатывают электроэнергию за счёт силы приливных волн. При наступлении прилива морская вода проходит через отверстие, в котором установлены турбины и крутит их.
Приливные электростанции есть во Франции, Южной Корее, Индии, США и других странах. В России такая станция находится в Мурманской области, на берегу Баренцева моря.
Приливы и отливы случаются в основном в океанах и морях, которые расположены близко к океанам. В морях, которые окружены с нескольких сторон сушей, приливы очень маленькие или их вообще нет. Так например, на Чёрном море есть приливы, но они незначительны и заметить их сложно. Это объясняется тем, что площадь Чёрного моря не настолько большая, чтобы на ней могли возникать приливы и отливы. Кроме того, оно соединяется с мировым океаном через другие моря и проливы, поэтому приливная волна до Чёрного моря практически не доходит.
Почему в океане 2 прилива и отлива в сутки, а не 1?
Что такое приливы и отливы
Океан находится в постоянном движении, и выражается это не только разбивающимися о берег волнами, но и постоянным изменением уровня воды. Если провести на пляже целый день, то можно заметить, что пляж становится то уже, то шире, а волны, которые ещё час назад шумели где-то в 5 метрах, неожиданно накатывают прямо на ноги, грозя смыть шлепки и лежаки.
Итак, уровень воды постоянно меняется. Когда вода прибывает – это прилив, когда убывает – отлив. Полагаю, что термины максимальная и минимальная вода в пояснении не нуждаются. Приливы зависят от солнца, луны и суточного вращения земли. Солнце притягивает воду с нашей планеты, потому что большое, Луна притягивает ее ещё сильнее, потому что рядом. Если забыли, гравитация пропорциональна массе и обратно пропорциональна квадрату расстояния, а значит Луна, хоть и гораздо меньше солнца, значительно ближе, и гравитационное взаимодействие с ней сильнее.
По идее вода должна бы вытягиваться в «капельку» с заметным бугром, направленным в сторону результирующей силы, которая вычисляется по правилу сложения векторов. Однако, из-за того, что Земля вращается вокруг своей оси, на воду действует ещё и инерция этого вращения, в результате, с противоположной стороны появляется второй бугор. Если смотреть из космоса, то за 24 часа Земля делает полный оборот, и каждая точка планеты проходит под обоими буграми, вот они – два прилива в сутки. С точки зрения человека, стоящего на земле, прилив можно себе представить, как огромное кольцо воды, которое опоясывает Землю и совершает полный оборот вокруг неё за сутки.
Почему приливы отличаются по высоте
Если посмотреть внимательно на график уровня воды за несколько дней, выяснится, что абсолютное значение максимальной и минимальной воды колеблется. Это обусловлено изменением фазы луны. В новолуние и полнолуние Луна и Солнце выстраиваются в одну линию, и сила их притяжения складывается, а в периоды, когда оси Земля-Луна и Земля-Солнце перпендикулярны, они наоборот тянут в разные стороны, усредняя изменение уровня воды.
Всё бы хорошо, но описанная картинка очень идеализирована – она была бы точно такой в случае, если бы вся земля была покрыта ровным слоем воды. А по факту, острова, континенты и даже глубина морского дна оказывают сильное влияние на траекторию движения воды. В итоге получается, что в некоторых местах приливы и отливы почти не отличаются по высоте, а в других, напротив, разница оказывается ошеломляющей. Так, когда приливный бугор встречает на своём пути широкую береговую линию континента, воде некуда идти вперёд, а «задние ряды» уже тоже напирают, в итоге прилив усиливается. Мировым рекордсменом по приливам является залив Фанди, Канада, там зарегистрирован перепад уровня воды в 16,3 метра. В некоторых регионах Великобритании, между Англией и Уэльсом, тоже регулярно бывают приливы высотой до 15 метров. Зато небольшие, затерянные в океане острова эта волна проходит не замечая, там уровень воды в течение дня меняется незначительно, буквально на 1-2 метра. А вот, например, в проливе у берегов Аляски и в Мексиканском заливе за день бывает только один прилив и один отлив, это не то, чтобы аномалия, просто вот такое сочетание строения дна, береговой линии и течений.
При чём тут сёрфинг?
Это канал про сёрфинг, поэтому не стану обходить его стороной. Почему сёрферов волнуют приливы и отливы? Потому что там, где разница в уровне воды значительная, она оказывает влияние на качество волн и работу спотов. В отлив, когда воды мало, дно близко, волна встаёт резче и может закрываться по всей длине. Во время прилива, наоборот, воды слишком много и волна может быть «жирной», то есть, на неё трудно разгрестись. В общем и целом, связь работы спота и уровня воды – индивидуальная и зависит от конкретной конфигурации дна. Так что, выбирая спот для сёрфинга, нужно ещё и узнать, на какой воде он работает, и во сколько эта вода по расписанию, и от этого уже составлять остальной распорядок дня.
Приливы и отливы
В древности мореплаватели ежедневно наблюдали повышение и понижение уровня воды, но не имели представления о природе этих процессов. Считалось, что таким образом дышит живая планета. На протяжении многих столетий ученые разгадывали загадку циклических изменений уровня воды в Мировом океане. Но лишь в 20 веке океанологи выяснили, что приливы и отливы на Земле – следствие гравитационного влияния Луны.
Что такое прилив и отлив
Прилив и отлив – изменение уровня воды в Мировом океане, вызванное влиянием на планету Луны и Солнца.
Механизм приливно-отливного процесса следующий:
- Вода постепенно поднимается, достигает пикового значения, называемого «полной водой».
- Уровень держится некоторое время, затем начинает опускаться.
- Опускание длится около 6 часов. Минимальный уровень называется «малой водой».
Средняя продолжительность цикла – 12-13 часов. Из-за вращения Земли процесс имеет определенную периодичность, отмечается 2 раза в сутки. Вертикальный промежуток между уровнями «полной» и «малой воды» – это приливная амплитуда.
Явление имеет не только суточную, но и месячную цикличность. Положение «полной» и «малой» точки изо дня в день меняется, находится в зависимости от фаз Луны – полнолуния и новолуния. Поэтому частота максимальной приливной амплитуды составляет 2 раза в месяц, минимальной – такая же.
Также высота прилива определятся особенностями рельефа берегов. Если участок суши воронкообразной формы, то при движении приливной волны берег сжимается. В итоге уровень воды становится выше, чем на соседних участках суши, имеющих другую форму. Так, из мест самых высоких приливов следует назвать:
- североамериканский залив Фанди (отметки воды – до 19 м).
- заливы Бретани в Европе (приливные волны до 14 м).
Что вызывает приливы и отливы
Главные причины образования приливов и отливов:
- гравитационное воздействие Луны (в большей степени);
- воздействие Солнца (в меньшей степени).
Воздействие Луны
Земля и Луна пребывают в непрерывной связи согласно закону всемирного тяготения. Планета притягивает спутник, но и Луна влияет на планету. Благодаря такой связи, сохраняется определенное расстояние между орбитами космических объектов. Земля и Луна при движении то приближаются друг к другу, то отдаляются.
Когда спутник приближается к планете, планетарная кора изгибается в сторону объекта притяжения. Из-за этого воды Мирового океана смещаются, поднимаются над планетарной поверхностью. Но куда уходит вода во время отлива, когда Луна отдаляется? Водная масса не исчезает, она возвращается в исходное положение. То есть на планете вода постоянно перемещается с места на место.
Причем приливы в аналогичное время происходят и на противоположной к Луне стороне Земли. Но если в первом случае вспучивание земной коры и подъем воды обусловлены прямым притяжением спутника, то на противоположной стороне явление вызвано снижением притяжения. То есть земная кора оседает, и освободившееся пространство заполняется водой.
Поскольку оборот Луны вокруг планеты чуть больше 24 часов, то каждые следующие сутки время наступления прилива и отлива сдвигается на 50 минут. То есть волна, движущаяся со скоростью 1600 км/ч, «догоняет» спутник, за планетарные сутки переместившийся на 13°.
В астрономии считается, что приливные волны влияют на скорость движения Земли. Они создают течения, а те движутся, испытывая сопротивление земной коры. В результате планета постепенно замедляется. Несколько миллиардов лет назад земные сутки длились 22 часа. В далеком будущем Земля замедлится настолько, что ее сутки синхронизируются с лунными, и тогда приливно-отливные явления исчезнут.
Воздействие Солнца
Гравитационное воздействие Солнца на Землю не так выражено, как лунное. Звезда как притягивающий объект гораздо крупнее Луны, но находится на значительном расстоянии от планеты. Поэтому солнечная приливная амплитуда меньше в 2 раза, чем лунная.
При полнолунии и новолунии три космических тела (Солнце, Луна, Земля) выстраиваются в линию. В результате солнечная амплитуда накладывается на лунную, отмечаются максимальные колебания воды – сизигийные.
Минимальный по силе прилив наблюдается при действии сил Луны и Солнца под прямым углом друг к другу. Он носит название квадратурный.
Разновидности
По длительности цикла приливы и отливы бывают следующих видов:
- Полусуточные (Атлантический океан, моря Северного Ледовитого океана). В сутки отмечаются по 2 прилива и отлива. Чередующиеся амплитуды почти не различаются, представляются синусоидальной кривой.
- Суточные (Тихий океан). Фиксируются редко. В сутки по 1 приливу и отливу. Если Луна находится на линии экватора, то вода стоит. Если спутник незначительно склоняется, то в экваториальной зоне наблюдаются небольшие приливы. Если склонение значительное, то отмечаются сильные подъемы воды в тропических областях.
- Смешанные (Тихий океан). По высоте фиксируются суточные или полусуточные явления с искаженной конфигурацией. То есть за половину суток уровень воды изменяется в соответствии с полусуточными приливами, а за сутки – с суточными. Процесс определяется склонением Луны в конкретный временной промежуток.
- Аномальные (Белое море, Английский канал). Вода поднимается и спадает, не соответствуя ни одному из вышеуказанных типов цикла. Такие явления связаны с мелководными участками, влияют на состояние речных устий, где приливы короче отливов.
Как человек использует приливы и отливы
Приливно-отливный процесс обладает огромной силой, но эффективному использованию ее на данном этапе пока не научились. Гидроэлектростанции, работающие на энергии морских приливов, начали сооружать еще в 50 годы 20 века. Но они технически несовершенны, их производительность неудовлетворительная. Поэтому сегодня приливная энергетика не распространена в мире.
Существует связь между судоходными реками и приливами. Во время морского прилива суда получают возможность зайти в реку на многие километры против течения, добраться до портового пункта. График движения судов капитаны сопоставляют с таблицами, в которых отмечено, когда будет подъем и спад воды.
В завершение следует отметить влияние колебаний океанической воды на живую природу. Особенно зависимы от процесса мелкие организмы прибрежной зоны. Их цикл жизни зависит от спада и подъема воды. Во время приливов и отливов представители фауны ищут пищу, перебираются на новое место обитания. Но даже глубоководные организмы чувствительны к колебаниям воды: с приливным циклом у них связаны изменения метаболизма и половой активности.
Источники:
http://yznavaika.ru/pochemy/pochemu-proisxodyat-prilivy-i-otlivy
http://zen.yandex.ru/media/id/5ac0bb1048c85e8aa195c79f/5b00fd6348c85e2970fde022
Загрузка...
