ПРИЛИВЫ И ОТЛИВЫ

Приливы и отливы - периодические колебания уровня воды (подъемы и спады) в акваториях на Земле, которые обусловлены гравитационным притяжением Луны и Солнца. Все крупные акватории, включая океаны, моря и озера, в той или иной степени подвержены приливов и отливов. Самый высокий уровень воды наблюдается за сутки или половину суток во время прилива называется полной водой, самый низкий уровень во время отлива - малой водой, а момент достижения этих предельных отметок уровня - стоянием (или стадией) согласно притока или оттока. Средний уровень моря - условная величина, выше которой расположены отметки уровня во время приливов, а ниже - во время отливов. Средняя высота притока (или оттока) - осереднена величина, рассчитанная по большой количеством данных об уровне полных или малых вод. Оба эти уровни привязаны к местного футштока. Вертикальные колебания уровня воды под время приливов и отливов связанные с горизонтальными перемещениями водной массы относительно берега. Эти процессы ускладняються ветровым нагонам, речным стоком и другими факторами. Горизонтальные перемещения водной массы в береговой зоне называют приточными (или приток-отливными) течениями, тогда как вертикальные колебания уровня воды - приливами и отливами. Все явления, связанные с приливами и отливами, характеризуются периодичностью. Приливные течения периодически меняют направление на противоположное, тогда как океанические течения, движутся непрерывно и в одном направлении, обусловлены общей циркуляцией атмосферы и охватывают большие пространства океана. Приливы и отливы циклически чередуются согласно астрономической, гидрологической и метеорологической ситуации. Последовательность фаз приливов и отливов определяется двумя максимумами и двумя минимумами за сутки.

Объяснение происхождения припливоутворюючих сил. Хоть Солнце играет существенную роль в приливно-отливных процессах, решающим фактором ИХ развития является сила гравитационного притяжения Луны. Степень влияния припливоутворюючих сил на каждую частицу воды, независимо от ее местоположения на земной поверхности, определяется законом всемирного тяготения Ньютона. Этот закон свидетельствует, что две материальные частицы притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной массам обеих частиц и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. При этом подразумевается, что чем больше масса тел, тем больше сила взаимного притяжения, которое возникает между ними. Закон также указывает, что чем больше расстояние между двумя телами, тем меньше между ними притяжения. Поскольку эта сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между двумя телами, в определении величины припливоутворюючої силы фактор расстояния играет значительно большую роль, чем фактор массы тел. Гравитационное притяжение Земли, действующее на Месяц и удерживает его на околоземной орбите, противоположном силе притяжения Луны, которая действует на Землю. Точка земной поверхности, расположенная непосредственно под Луной, удаленная всего на 6400 км от центра Земли и в среднем на 386 063 км от центра Луны. Кроме того, масса Земли примерно в 89 раз больше массы Луны. Таким образом, в этой точке земной поверхности притяжение Земли, действующее на любой объект, примерно в 300 тыс. раз превосходит притяжения Луны. Распространено представление, что вода на Земле, которая находится прямо под Луной, поднимается в направлении Луны, что приводит до стока воды из других мест земной поверхности; однако, поскольку притяжение Луны очень мало по сравнению с притяжением Земли, его было бы недостаточно, чтобы поднять такую огромную тяжесть. Однако океаны, моря и большие озера на Земле, будучи большими жидкими телами, способны перемещаться под действием силы бокового смещения, и любая тенденция к смещению по горизонтали сдвигает их. Все воды, которые не находятся непосредственно под Луной, подчиняются действия силы притяжения Луны, направленной тангенциально к земной поверхности, и испытывают горизонтального смещения относительно земной коры. В результате возникает течение воды с прилегающих районов земного поверхности в направлении к месту, что находится под Луной. Скопление воды в точке под Луной образует там приток. Собственно приливная волна в открытом океане имеет высоту лишь 30-60 см, но она значительно увеличивается во время подхода к берегам. За счет перемещения воды из соседних районов в сторону точки под Месяцем происходят соответствующие оттоки воды вдвоем других точках, удаленных от нее на расстояние, равное четверти окружности Земли.

Интересно отметить, что снижение уровня океана в этих двух точках сопровождается повышением уровня моря не только на стороне Земли, обращенном к луне, но и на противоположной стороне. Этот факт также объясняется законом Ньютона. Благодаря вращению Луны вокруг Земли интервал между двумя последовательными приливами или двумя отливами в данном месте составляет примерно 12 ч 25 мин. Интервал между кульминациями притока и оттока составляет ок. 6 ч 12 мин. Период продолжительностью 24 ч 50 мин между двумя последовательными приливами называется приточной (или месячной) эпохой.