Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






ПОНЯТИЕ О ПРИЛИВНЫХ ЯВЛЕНИЯХ





Приливные явления — это динамические и физико-химические процессы в водах морей и океанов, вызванные приливообразующими силами.

Приливные колебания уровня воды могут быть от нескольких сан­тиметров до десятка и более метров в течение суток. В открытой части океанов величина колебания составляет около 1 м, у побережий мате­риков достигает 3—4 м, в вершинах узких заливов иногда доходит до -10 м.

Наибольшая высота прилива, м, в морях:

Балтийском (Киль) , . . . . . . 0,07

Баренцевом (Мурманск) . . . . . . 4,0

Белом (Мезенская губа) ..... 8,5

Восточно-Сибирском (устье р. Колымы) . 0,1 Карском (Диксон) ....... 0,3

Лаптевых (Хатанга) . ..... 2,0

Охотском (Пенжинская губа) .... 11,0

Северном .......... 5,0—8,0

Черном (Пота) ........ 0,08

Японском . . . ...... 0,3—0,5

При плавании вблизи берегов необходимо знать величину прили­ва на каждый час в данном месте. Сведения о приливах опубликованы в специальных навигационных пособиях. Судоводители обязаны хо­рошо представлять природу явления и знать терминологию приливов, чтобы, пользуясь пособиями, безошибочно использовать даваемые ими сведения для решения навигационных задач.

Приливы по своей природе можно отнести к волнам. Длина прилив­ной волны достигает 2000 км, а скорость распространения — 160 км/ч. Благодаря большой длине волна прилива в открытом море остается незаметной для наблюдателя. В приливных волнах частицы воды дви­жутся по очень вытянутым в горизонтальном направлении замкнутым орбитам, причем вертикальная составляющая движения создает при­ливные колебания уровня, а горизонтальная — приливные течения.

 

 

 
 

В настоящее время существуют несколько теорий образования и методов расчета приливных яв­лений.

Рис. 46. Схема расположения приливообразующих сил на поверхности Земли

При вращении Земли вокруг оси О на каждую ее точку (рис. 46) действуют силы притяжения Луны Л и центробежные силы Ц, которые возникают от движения Земли и Луны вокруг оси, проходящей че­рез центр тяжести Oi системы Зем­ля—Луна. Таким образом, в каж­дой точке земной поверхности l, 2, 3 и т. д. образуются две силы Л и Ц, равнодействующую которых П можно определить. Эта равнодейст­вующая называется приливообразующей силой.



Приливообразующая сила в точках /, 3, 5, 7 (см. рис, 46) вертикальна к поверхности воды и поэтому вызывает лишь изменение ее веса. В точках 2, 4, 6, 8 эта сила направлена по касательной поверх­ности воды и поэтому вызывает с обеих сторон смещение воды по на­правлению к точкам 3 и 7, где наступит прилив. В то же время в точ­ках 1 и 5 наступит отлив, и поверхность океана примет форму вытя­нутого эллипсоида.

Очевидно, что наибольшую величину приливообразующие силы будут иметь в точках зенита .3 и надира 7, а наименьшую — в точках / и 5 (см. рис. 46). В центре Земли Приливообразующая сила равна нулю.

Кроме Луны, на Землю оказывает воздействие и Солнце. Схема образования приливообразующей силы Солнца такая же, как и для Луны. Приливообразующая сила Солнца (несмотря на его большую массу) в 2,17 раза меньше, чем Луны, так как Солнце удалено от Земли в 390 раз дальше, чем Луна. Обе системы приливообразующих сил существуют независимо друг от друга, но в природе они оказывают взаимное воздействие на образование приливов, поэтому на Земле наблюдается лунно-солнечный прилив.

Наибольший уровень прилива бывает после прохождения Луны через меридиан данного места. Когда Луна находится близко у горизонта, уровень имеет наименьшее значение. Повышение уровня воды происходит при дальнейшем движении Луны под горизонтом. Новый наивысший уровень наступает в момент, когда Луна проходит проти­воположный меридиан данного места. Затем до восхода Луны проис­ходит понижение уровня и после этого около начала восхода начина­ется новое повышение уровня воды.

Следовательно, прилив имеет периодический характер, т. е. по­ложения уровня повторяются почти через одинаковые промежутки времени, приблизительно через 12,5 ч. Такого вида приливы называют­ся полусуточными. Они наблюдаются чаще всего в океанах.

При суточном вращении Земли в одной и той же ее точке прилив и отлив будут периодически сменяться два раза в сутки через равные промежутки времени.

На экваторе приливы и отливы будут наибольшими, а при удале­нии от него к северу и югу величины приливов и отливов уменьшают­ся. На обоих полюсах колебаний уровня нет и он постоянно понижен.

Под воздействием Солнца образуется такой же приливной эллип­соид, но меньший по размерам.

Таким образом, если бы Луна и Солнце вращались постоянно в плоскости экватора с одинаковой угловой скоростью и находились всегда бы на одном и том же расстоянии от Земли, то приливы отли­чались бы правильностью как по высоте, так и повремени. В этом слу­чае два раза в сутки через равные промежутки времени наступал бы прилив и столько же раз отлив, причем высоты смежных полных и малых вод были бы одинаковы. В действительности природа прили­вов намного сложнее.



При склонении Луны, равном нулю, большая ось приливного эл­липсоида направлена к Луне, поэтому приливы наблюдаются на сто­роне Земли, обращенной к Луне, и одновременно на противоположной ее стороне.

Любая точка Земли, совершая полный оборот вокруг земной оси, будет иметь Луну на меридиане места не через 24 ч, а через 24 ч 50 мин. Это объясняется тем, что в период оборота Земли Луна продви­нется по своей орбите и пройдет еще 50 мин прежде чем для точки на­ступит кульминация Луны через меридиан данного места. Таким об­разом, если Луна находится на экваторе, то за период лунных суток будут наступать две полные и две малые воды с соответствующими про­межутками между ними в 12 ч 25 мин. В этом случае приливы имеют правильный характер..

Если бы эти условия постоянно сохранялись, то приливы всегда имели бы одинаковое чередование, высоты двух соседних полных и ма­лых вод были бы одинаковы, а промежутки времени между ними— постоянны.

В природе происходит постоянное изменение склонения Луны и Солнца. Изменяется не только расстояние от Земли до Луны и Солнца, но и их взаимное расположение. Эти причины, влияя на правильный ход приливов, вызывают появление так называемых неравенств приливов.

При своем вращении вокруг Земли за 14 суток Луна меняет свое склонение в среднем от 23° N до 25° S. Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 27 1/3 сут, проходя при этом дважды плоскость экватора.

Следовательно, когда склонение Луны не равно нулю, в высотах смежных полных волн возникает суточное неравенство, носящее на­звание суточного неравенства прилива по вы­соте.

Промежуток времени от первой полной воды до первой малой воды будет большим по сравнению с промежутком от первой малой воды до второй полной. Неравенство промежутков представляет суточ­ное неравенство по времени.

В течение месяца направление от Земли к Солнцу изменяется не­много, а направление от Земли к Луне — на 360°. Два раза в месяц

 

Рис. 47. Схемы образования приливов

в периоды новолуний и полнолуний Луна находится в одной плоско­сти с Солнцем или в так называемой сизигии. Кроме этого, два раза Луна находится в плоскости, перпендикулярной к плоскости Солнца в периоды первой и последней четверти или в квадратуре.

На рис. 47 для большей наглядности Луна и Солнце изображены в одной плоскости с земным экватором, т. е. их склонения равны нулю, причем полная солнечная вода показана белой полосой, а полная лун­ная вода — черной. Легко заметить, что при сизигии приливообразующие силы Луны и Солнца складываются, поэтому прилив будет наи­большим (см. рис. 47, с), а в квадратуре—вычитаются, поэтому квадратурные приливы по сравнению с сизигийными становятся мень­ше (см. рис. 47, б).

Изменение величины прилива между периодами сизигий и квадра­тур является полумесячным (фазовым) неравен­ством по высоте.

Так как ежедневно Луна запаздывает с приходом на меридиан Дан­ного места по сравнению с Солнцем на 50 мин, прилив одного дня от­личается от прилива другого, что в свою очередь приводит к полумесячному неравенству по времени.

Параллактическое неравенство создается из-за изменений расстояния между Землей, Солнцем и Луной. Изменение расстояний происходит за период в 27 1/3 средних суток. Когда Луна в перигее, ее расстояние до Земли составляет около 57, а когда она в апогее, — 63,7 земных радиуса. Приливообразующие силы изменяют­ся в зависимости от третьей степени расстояния между светилами, по­этому величина лунных приливообразующих сил в перигее примерно на 40% больше, чем в апогее.

Когда Солнце находится в перигее (2 января), расстояние от него до Земли составляет 22249, а в момент апогея (5 июля) — 23732 зем­ных радиуса. Величина приливообразующих сил Солнца в перигее на 10% больше, чем при нахождении его в апогее. Период этого неравен­ства составляет 365,25 сут.








Date: 2016-02-19; view: 247; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2018 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию