Зошто е одливот и протокот на морето? Влијанието на месечината врз плимата и осеката
Има пораст и пад на водата. Ова е феноменот на морски одливи и текови. Веќе во античко време, набљудувачите забележале дека плимата доаѓа некое време по кулминацијата на Месечината на местото на набљудување. Покрај тоа, плимата и осеката се најсилни во деновите на нова и полна месечина, кога центрите на Месечината и Сонцето се наоѓаат приближно на иста права линија.
Земајќи го ова предвид, I. Newton ги објасни плимата и осеката со дејството на гравитацијата од Месечината и Сонцето, имено со фактот дека различни делови на Земјата се привлекувани од Месечината на различни начини.
Земјата ротира околу својата оска многу побрзо отколку што ротира Месечината околу Земјата. Како резултат на тоа, плимната грпка (релативната положба на Земјата и Месечината е прикажана на Слика 38) се движи, плимниот бран поминува низ Земјата и се појавуваат плимни струи. Како што бранот се приближува до брегот, висината на бранот се зголемува додека дното се крева. Во внатрешните мориња, висината на плимниот бран е само неколку сантиметри, но на отворен океан достигнува околу еден метар. Во поволно лоцирани тесни заливи, висината на плимата се зголемува неколку пати повеќе.
Триењето на водата на дното, како и деформацијата на цврстата обвивка на Земјата, се придружени со ослободување на топлина, што доведува до дисипација на енергијата од системот Земја-Месечина. Бидејќи плимната грпка е на исток, максималната плима се јавува по кулминацијата на Месечината, привлекувањето на грпка предизвикува Месечината да се забрза и ротацијата на Земјата да се забави. Месечината постепено се оддалечува од Земјата. Навистина, геолошките податоци покажуваат дека во периодот Јура (пред 190-130 милиони години) плимата и осеката биле многу повисоки, а деновите пократки. Треба да се напомене дека кога растојанието до Месечината се намалува за 2 пати, висината на плимата се зголемува за 8 пати. Во моментов, денот се зголемува за 0,00017 секунди годишно. Така, за околу 1,5 милијарди години нивната должина ќе се зголеми на 40 модерни денови. Еден месец ќе биде со иста должина. Како резултат на тоа, Земјата и Месечината секогаш ќе се соочат една со друга со иста страна. После ова, Месечината ќе почне постепено да се приближува до Земјата и за уште 2-3 милијарди години ќе биде растргната од плимните сили (ако, се разбира, дотогаш Сончевиот систем сè уште постои).
Влијанието на Месечината врз плимата и осеката
Да ги разгледаме, следејќи го Њутн, подетално плимата и осеката предизвикана од привлекувањето на Месечината, бидејќи влијанието на Сонцето е значително (2,2 пати) помало.
Да запишеме изрази за забрзувањата предизвикани од привлекувањето на Месечината за различни точки на Земјата, имајќи предвид дека за сите тела во дадена точка во вселената овие забрзувања се исти. Во инерцијалниот референтен систем поврзан со центарот на масата на системот, вредностите за забрзување ќе бидат:
A A = -GM / (R - r) 2, a B = GM / (R + r) 2, a O = -GM / R 2,
Каде а А, а О, а Б— забрзувања предизвикани од привлекувањето на Месечината во точките А, О, Б(Сл. 37); М- маса на Месечината; р- радиус на Земјата; Р- растојанието помеѓу центрите на Земјата и Месечината (за пресметки може да се земе еднакво на 60 р); Г— гравитациска константа.
Но, ние живееме на Земјата и ги извршуваме сите набљудувања во референтен систем поврзан со центарот на Земјата, а не со центарот на масата на Земјата - Месечината. За да се оди на овој систем, потребно е да се одземе забрзувањето на центарот на Земјата од сите забрзувања. Потоа
A’ A = -GM ☾ / (R - r) 2 + GM ☾ / R 2 , a’ B = -GM ☾ / (R + r) 2 + GM / R 2 .
Ајде да ги извршиме дејствата во загради и да го земеме предвид тоа рмалку во споредба со Ра во суми и разлики може да се занемари. Потоа
A’ A = -GM / (R - r) 2 + GM ☾ / R 2 = GM ☾ (-2Rr + r 2) / R 2 (R - r) 2 = -2GM ☾ r / R 3 .
Забрзување а’АИ а’Бидентични по големина, спротивен во насока, секој насочен од центарот на Земјата. Тие се повикани плимни забрзувања. На точките ВИ Дплимните забрзувања се помали по магнитуда и насочени кон центарот на Земјата.
Плимни забрзувањасе забрзувања кои се јавуваат во референтна рамка поврзана со тело поради фактот што, поради конечните димензии на ова тело, неговите различни делови различно се привлекуваат од вознемирувачкото тело. На точките АИ Бзабрзувањето на гравитацијата се покажува помало отколку во точките ВИ Д(Сл. 37). Следствено, за да може притисокот на иста длабочина да биде ист (како кај садовите што комуницираат) во овие точки, водата мора да се издигне, формирајќи таканаречена плимна грпка. Пресметките покажуваат дека подемот на водата или плимата во отворен океан е околу 40 см.Во крајбрежните води тој е многу поголем, а рекордот е околу 18 m.Теоријата на Њутн не може да го објасни ова.
На бреговите на многу надворешни мориња можете да видите интересна слика: рибарските мрежи се протегаат долж брегот недалеку од водата. Покрај тоа, овие мрежи не беа поставени за сушење, туку за фаќање риба. Ако останете на брегот и го гледате морето, се ќе ви стане јасно. Сега водата почнува да расте, а таму каде што пред само неколку часа имаше брег со песок, прскаат бранови. Кога водата се повлекла, се појавиле мрежи во кои заплетканите риби блескале со крлушки. Рибарите ги заобиколиле мрежите и им го извадиле уловот. Материјал од страницата
Вака еден очевидец го опишува почетокот на плимата: „Стигнавме до морето“, ми рече еден сопатник. Збунет погледнав наоколу. Пред мене навистина имаше брег: трага од бранови, полузакопан труп на фока, ретки парчиња лебно дрво, фрагменти од школки. И тогаш имаше рамно пространство... и без море. Но, по околу три часа, неподвижната линија на хоризонтот почна да дише и се вознемири. И сега зад неа почна да блеска морскиот наплив. Плимата се тркалаше неконтролирано напред по сивата површина. Престигнувајќи се еден со друг, брановите истрчаа на брегот. Една по друга, далечните карпи потонаа - а наоколу се гледа само вода. Таа ми фрла солен спреј во лицето. Наместо мртва рамнина, пред мене живее и дише пространството на вода“.
Кога плимниот бран ќе навлезе во заливот, кој има план во облик на инка, се чини дека бреговите на заливот го притискаат, што предизвикува висината на плимата да се зголеми неколку пати. Така, во заливот Фунди во близина на источниот брег на Северна Америка, висината на плимата достигнува 18 m Во Европа, највисоките плими (до 13,5 метри) се случуваат во Бретања во близина на градот Сен Мало.
Многу често плимниот бран навлегува во утоките
Содржината на статијата
Одливи и текови,периодични флуктуации на нивото на водата (подигање и опаѓање) во водните области на Земјата, кои се предизвикани од гравитационата привлечност на Месечината и Сонцето кои делуваат на ротирачката Земја. Сите големи водни површини, вклучувајќи ги океаните, морињата и езерата, се предмет на плима до еден или друг степен, иако тие се мали во езерата.
Реверзибилен водопад
(обратна насока) е уште еден феномен поврзан со плимата и осеката во реките. Типичен пример е водопадот на реката Свети Џон (Њу Бранзвик, Канада). Овде, преку тесна клисура, водата за време на плимата и осеката продира во слив кој се наоѓа над нискиот водостој, но малку под високиот водостој во истата клисура. Така, се појавува бариера, тече низ која водата формира водопад. За време на плима, водата тече низводно низ стеснет премин и, совладувајќи го подводниот полигон, формира обичен водопад. За време на плимата и осеката, стрмен бран кој продира во клисурата паѓа како водопад во надредениот слив. Протокот наназад продолжува додека нивото на водата од двете страни на прагот не се изедначи и плимата не почне да опаѓа. Потоа повторно е обновен водопадот свртен низводно. Просечната разлика во нивото на водата во клисурата е прибл. 2,7 m, сепак, при највисоки плими, висината на директниот водопад може да надмине 4,8 m, а обратниот - 3,7 m.
Најголеми плимни амплитуди.
Највисоката плима во светот е генерирана од силни струи во заливот Минас во заливот Фанди. Плимните флуктуации овде се карактеризираат со нормален тек со полудневен период. Нивото на водата при плима често се зголемува за повеќе од 12 m за шест часа, а потоа опаѓа за истата количина во следните шест часа. Кога ефектот на пролетната плима, положбата на Месечината на перигејот и максималната деклинација на Месечината се случуваат истиот ден, нивото на плимата може да достигне 15 m. Оваа исклучително голема амплитуда на плимни флуктуации делумно се должи на обликот на инка форма на Заливот Фанди, каде што длабочините се намалуваат и бреговите се приближуваат кон врвот на заливот.
Ветер и времето.
Ветерот има значително влијание врз плимните феномени. Ветерот од морето ја турка водата кон брегот, висината на плимата се зголемува над нормалата, а при слаба плима нивото на водата исто така го надминува просекот. Напротив, кога дува ветер од копно, водата се оддалечува од брегот, а нивото на морето паѓа.
Поради зголемувањето на атмосферскиот притисок на огромна површина на вода, нивото на водата се намалува, бидејќи се додава надредената тежина на атмосферата. Кога атмосферскиот притисок се зголемува за 25 mmHg. Арт., нивото на водата паѓа за приближно 33 см Намалувањето на атмосферскиот притисок предизвикува соодветно зголемување на нивото на водата. Следствено, остриот пад на атмосферскиот притисок во комбинација со ветровите со ураганска сила може да предизвика забележително зголемување на нивото на водата. Таквите бранови, иако се нарекуваат плимни, всушност не се поврзани со влијанието на плимните сили и ја немаат периодичноста карактеристична за приливите појави. Формирањето на овие бранови може да биде поврзано или со ветрови од ураганска сила или со подводни земјотреси (во вториот случај тие се нарекуваат сеизмички морски бранови или цунами).
Користење на плимната енергија.
Развиени се четири методи за искористување на плимната енергија, но најпрактично е да се создаде систем на плимски базен. Во исто време, флуктуациите на нивото на водата поврзани со плимните феномени се користат во системот за заклучување, така што постојано се одржува разлика во нивоата, што овозможува да се генерира енергија. Моќта на плимните електрани директно зависи од површината на базените за стапици и потенцијалната разлика во нивото. Последниот фактор, пак, е во функција на амплитудата на плимните флуктуации. Разликата во нивоата што може да се постигне е убедливо најважна за производство на електрична енергија, иако цената на конструкциите зависи од површината на басените. Во моментов, големи плимни електрани работат во Русија на полуостровот Кола и во Приморје, во Франција во устието на реката Ренс, во Кина во близина на Шангај, како и во други области на земјината топка.
| ИНФОРМАЦИИ ЗА Плимата и осеката ВО НЕКОИ ПРИСТАНИШТА НА СВЕТОТ | ||||
| Пристаниште | Интервал помеѓу плимата и осеката | Просечна висина на плимата, m | Висина на пролетната плима, м | |
| ч | мин | |||
| м Морис-Џесеп, Гренланд, Данска | 10 | 49 | 0,12 | 0,18 |
| Рејкјавик, Исланд | 4 | 50 | 2,77 | 3,66 |
| Р. Коксоак, Хадсон теснец, Канада | 8 | 56 | 7,65 | 10,19 |
| Сент Џонс, Њуфаундленд, Канада | 7 | 12 | 0,76 | 1,04 |
| Барнтко, Заливот на Фанди, Канада | 0 | 09 | 12,02 | 13,51 |
| Портланд, САД Мејн, САД | 11 | 10 | 2,71 | 3,11 |
| Бостон, САД Масачусетс, САД | 11 | 16 | 2,90 | 3,35 |
| Њујорк, Њујорк Њујорк, САД | 8 | 15 | 1,34 | 1,62 |
| Балтимор, компјутер. Мериленд, САД | 6 | 29 | 0,33 | 0,40 |
| Мајами Бич Флорида, САД | 7 | 37 | 0,76 | 0,91 |
| Галвстон, компјутер. Тексас, САД | 5 | 07 | 0,30 | 0,43* |
| О. Марака, Бразил | 6 | 00 | 6,98 | 9,15 |
| Рио де Жанеиро, Бразил | 2 | 23 | 0,76 | 1,07 |
| Калао, Перу | 5 | 36 | 0,55 | 0,73 |
| Балбоа, Панама | 3 | 05 | 3,84 | 5,00 |
| Сан Франциско Калифорнија, САД | 11 | 40 | 1,19 | 1,74* |
| Сиетл, Вашингтон, САД | 4 | 29 | 2,32 | 3,45* |
| Нанаимо, Британска Колумбија, Канада | 5 | 00 | ... | 3,42* |
| Ситка, Алјаска, САД | 0 | 07 | 2,35 | 3,02* |
| Изгрејсонце, Кук Инлет, САД Алјаска, САД | 6 | 15 | 9,24 | 10,16 |
| Хонолулу, компјутер. Хаваи, САД | 3 | 41 | 0,37 | 0,58* |
| Папете, околу. Тахити, Француска Полинезија | ... | ... | 0,24 | 0,33 |
| Дарвин, Австралија | 5 | 00 | 4,39 | 6,19 |
| Мелбурн, Австралија | 2 | 10 | 0,52 | 0,58 |
| Рангун, Мјанмар | 4 | 26 | 3,90 | 4,97 |
| Занзибар, Танзанија | 3 | 28 | 2,47 | 3,63 |
| Кејп Таун, Јужна Африка | 2 | 55 | 0,98 | 1,31 |
| Гибралтар, Влад. Велика Британија | 1 | 27 | 0,70 | 0,94 |
| Гранвил, Франција | 5 | 45 | 8,69 | 12,26 |
| Лет, Велика Британија | 2 | 08 | 3,72 | 4,91 |
| Лондон, Велика Британија | 1 | 18 | 5,67 | 6,56 |
| Довер, Велика Британија | 11 | 06 | 4,42 | 5,67 |
| Авонмаут, Велика Британија | 6 | 39 | 9,48 | 12,32 |
| Ремзи, о. Мејн, Велика Британија | 10 | 55 | 5,25 | 7,17 |
| Осло, Норвешка | 5 | 26 | 0,30 | 0,33 |
| Хамбург, Германија | 4 | 40 | 2,23 | 2,38 |
| * Дневна амплитуда на плима. | ||||
Литература:
Шулеикин В.В. Физика на морето.М., 1968 година
Харви Ј. Атмосфера и океан.М., 1982 година
Дрејк Ц., Имбри Ј., Кнаус Ј., Турекјан К. Океанот е за себе и за нас.М., 1982 година
Светските океани живеат по свои правила, кои се хармонично комбинирани со законите на универзумот. Долго време луѓето забележуваа дека активно се движат, но не можеа да разберат што ги предизвикува овие флуктуации на нивото на морето. Ајде да дознаеме што е одливот и протокот?
Одливи и текови: мистерии на океанот
Морнарите многу добро знаеле дека плимата и осеката е секојдневен феномен. Но, ниту обичните жители ниту научните умови не можеа да ја разберат природата на овие промени. Уште во петтиот век п.н.е., филозофите се обиделе да опишат и карактеризираат како се движи Светскиот океан. изгледаше нешто фантастично и необично. Дури и угледните научници ги сметаа плимата и осеката за дишење на планетата. Оваа верзија постои неколку милениуми. Дури на крајот на XVII век значењето на зборот „плима“ се поврзува со движењето на Месечината. Но, никогаш не беше можно да се објасни овој процес од научна гледна точка. Стотици години подоцна, научниците ја открија оваа мистерија и дадоа точна дефиниција за дневната промена на нивото на водата. Науката за океанологија, која се појави во дваесеттиот век, утврди дека плимата е пораст и пад на нивото на водата на Светскиот океан поради гравитационото влијание на Месечината.
Дали плимата и осеката се исти насекаде?
Влијанието на Месечината врз земјината кора не е исто, па не може да се каже дека плимата и осеката се идентични насекаде низ светот. Во некои делови на планетата, дневните промени на нивото на морето достигнуваат шеснаесет метри. И жителите на брегот на Црното Море практично воопшто не ги забележуваат одливите и тековите, бидејќи тие се најнезначајните во светот.
Обично промената се случува два пати на ден - наутро и навечер. Но, во Јужното Кинеско Море, плимата е движење на водни маси што се случува само еднаш во дваесет и четири часа. Промените на нивото на морето се најзабележливи во теснец или други тесни места. Ако набљудувате, со голо око ќе забележите колку брзо водата излегува или влегува. Понекогаш се крева пет метри за неколку минути.
Како што веќе дознавме, промените во нивото на морето се предизвикани од влијанието врз земјината кора на нејзиниот постојан сателит, Месечината. Но, како се случува овој процес? За да се разбере што е плима, неопходно е детално да се замисли интеракцијата на сите планети во Сончевиот систем.
Месечината и Земјата се во постојана зависност една од друга. Земјата го привлекува својот сателит, кој, пак, има тенденција да ја привлече нашата планета. Ова бескрајно ривалство ни овозможува да го одржиме потребното растојание помеѓу две космички тела. Месечината и Земјата се движат во нивните орбити, понекогаш се оддалечуваат, а понекогаш се приближуваат една кон друга.
Во моментот кога Месечината се приближува до нашата планета, земјината кора се наведнува кон неа. Ова предизвикува водата да бранува на површината на земјината кора, како да се обидува да се издигне повисоко. Одвојувањето на земјиниот сателит предизвикува пад на нивото на Светскиот океан.
Плимниот интервал на Земјата
Бидејќи плимата е редовна појава, таа мора да има свој специфичен интервал на движење. Океанолозите можеа да го пресметаат точното време на лунарниот ден. Овој термин обично се користи за да се опише револуцијата на Месечината околу нашата планета; таа е малку подолга од дваесет и четирите часа на кои сме навикнати. Секој ден плимата се поместува за педесет минути. Овој временски период е неопходен за бранот да се „фати“ со Месечината, која се движи за тринаесет степени во текот на денот на Земјата.
Влијанието на плимата и осеката на океаните врз реките
Веќе дознавме што е плима, но малку луѓе знаат за влијанието на овие океански флуктуации на нашата планета. Изненадувачки, дури и реките се под влијание на плимата и осеката на океаните, а понекогаш резултатите од ова мешање може да бидат неверојатно застрашувачки.
За време на плимата и осеката, бранот што влегува во устието на реката наидува на поток свежа вода. Како резултат на мешање на водни маси со различна густина, се формира моќна шахта, која почнува да се движи со огромна брзина против течението на реката. Овој проток се нарекува бор и е способен да ги уништи речиси сите живи суштества на својот пат. Сличен феномен ги измие крајбрежните населби и го еродира крајбрежјето за неколку минути. Бор застанува ненадејно како што почна.
Научниците забележале случаи кога моќен бор ги свртел реките или целосно ги запрел. Не е тешко да се замисли колку катастрофални станаа овие феноменални настани на плимата и осеката за сите жители на реката.
Како плимата и осеката влијаат на морскиот живот?
Не е изненадувачки што плимата и осеката имаат огромно влијание врз сите организми кои живеат во длабочините на океанот. Најтешко е за малите животни кои живеат во крајбрежните зони. Тие се принудени постојано да се прилагодуваат на променливите нивоа на водата. За многу од нив, плимата и осеката се начин да го променат нивното живеалиште. За време на плимата и осеката, малите ракови се приближуваат до брегот и наоѓаат храна за себе; бранот одлив ги повлекува подлабоко во океанот.
Океанолозите докажаа дека многу морски животни се тесно поврзани со плимните бранови. На пример, некои видови китови имаат побавен метаболизам за време на плимата и осеката. Кај другите жители на длабоко море, репродуктивната активност зависи од висината и амплитудата на бранот.
Повеќето научници веруваат дека исчезнувањето на појавите како што се флуктуациите на нивото на Светскиот океан ќе доведе до исчезнување на многу живи суштества. Навистина, во овој случај, тие ќе го изгубат својот извор на енергија и нема да можат да го прилагодат својот биолошки часовник на одреден ритам.
Брзина на ротација на Земјата: дали влијанието на плимата и осеката е значајно?
Со децении, научниците проучуваат сè што е поврзано со терминот „плима“. Ова е процес кој секоја година носи се повеќе мистерии. Многу експерти ја поврзуваат брзината на ротацијата на Земјата со дејството на плимните бранови. Според оваа теорија, под влијание на плимата и осеката тие се формираат.На својот пат тие постојано го надминуваат отпорот на земјината кора. Како резултат на тоа, брзината на ротација на планетата се забавува, речиси незабележливо за луѓето.
Со проучување на морските корали, океанолозите открија дека пред неколку милијарди години денот на Земјата бил дваесет и два часа. Во иднина, ротацијата на Земјата ќе се забави уште повеќе, а во одреден момент таа едноставно ќе стане еднаква на амплитудата на лунарниот ден. Во овој случај, како што предвидуваат научниците, плимата и осеката едноставно ќе исчезнат.
Човечка активност и амплитудата на осцилациите на Светскиот океан
Не е изненадувачки што луѓето се исто така подложни на ефектите од плимата и осеката. На крајот на краиштата, тој се состои од 80% течност и не може а да не одговори на влијанието на Месечината. Но, човекот не би бил круна на создавањето на природата доколку не научи да ги користи речиси сите природни феномени во своја полза.
Енергијата на плимниот бран е неверојатно висока, така што многу години се создаваат различни проекти за изградба на електрани во области со голема амплитуда на движење на водни маси. Во Русија веќе има неколку такви електрани. Првиот беше изграден во Белото Море и беше експериментална опција. Моќта на оваа станица не надминуваше осумстотини киловати. Сега оваа бројка изгледа смешна, а новите електрани кои користат плимни бранови генерираат енергија што напојува многу градови.
Научниците ја гледаат иднината на руската енергија во овие проекти, бидејќи тие ни овозможуваат повнимателно да се однесуваме кон природата и да соработуваме со неа.
Одливите и одливите се природни феномени кои, не толку одамна, беа целосно неистражени. Секое ново откритие од океанографите доведува до уште поголеми прашања во оваа област. Но, можеби еден ден научниците ќе можат да ги откријат сите мистерии што плимата и осеката на океанот му ги претставува на човештвото секој ден.
Во моментов се верува дека плимата и осеката се предизвикани од гравитациското влечење на Месечината. Значи, Земјата се врти кон сателитот во една или друга насока, Месечината ја привлекува оваа вода кон себе - ова се плимата и осеката. Во областа каде што водата заминува има плима. Земјата ротира, одливите и тековите се менуваат едни со други. Ова е лунарната теорија, во која сè е добро освен голем број необјаснети факти.
На пример, дали знаевте дека Средоземното Море се смета за плима, но во близина на Венеција и на теснецот Еурекос во источна Грција, плимата и осеката достигнува еден метар или повеќе. Ова се смета за една од мистериите на природата. Меѓутоа, италијанските физичари открија во источниот дел на Средоземното Море, на длабочина од повеќе од три километри, синџир од подводни вирови, со дијаметар од секој десет километри. Интересна коинциденција на ненормални плими и вирови, нели?
Забележана е шема: каде што има вирови, во океаните, морињата и езерата, има одливи и текови, а каде што нема вирови, нема одливи и текови... Пространоста на светските океани е целосно покриена со вирлите, а вировите имаат својство на жироскоп да ја одржуваат положбата на оската во вселената, без оглед на ротацијата на земјата.
Ако ја погледнете земјата од страната на Сонцето, вировите, кои се вртат со Земјата, се превртуваат два пати на ден, како резултат на што оската на вировите прецеси (1-2 степени) и создава плимски бран, кој е причина за одливи и текови, и вертикално движење на океанските води.
Прецесија на врвот
Џиновски океански вител
Средоземното Море се смета за плима, но во близина на Венеција и на теснецот Еурекос во источна Грција, плимата и осеката достигнува еден метар или повеќе. И ова се смета за една од мистериите на природата, но во исто време, италијанските физичари открија на истокот на Средоземното Море, на длабочина од повеќе од три километри, синџир од подводни вирови, со пречник од десет километри. Од ова можеме да заклучиме дека долж брегот на Венеција, на длабочина од неколку километри, постои синџир од подводни вирови.
Ако во Црното Море водата ротира како во Белото Море, тогаш одливот и протокот на плимата и осеката би биле позначајни. Ако некој залив е поплавен од плимски бран и таму се врти бранот, тогаш одливите и одливите во овој случај се повисоки... Местото на вировите, и атмосферските циклони и антициклони во науката, на раскрсницата на океанологијата, метеорологијата и небесна механика која ги проучува жироскопите. Однесувањето на атмосферските циклони и антициклони, верувам, е слично на однесувањето на вировите во океаните.
За да ја тестирам оваа идеја, монтирав вентилатор на земјината топка, каде што се наоѓа џакузиот, а наместо ножеви вметнав метални топчиња на пружини. Го вклучив вентилаторот (вир), истовремено вртејќи ја земјината топка и околу својата оска и околу Сонцето и добив имитација на одливот и протокот на плимата и осеката.
Атрактивноста на оваа хипотеза е во тоа што може да биде доста убедливо тестирана со помош на вентилатор за вир прикачен на земјината топка. Чувствителноста на жироскопот на вир е толку висока што земјината топка мора да се ротира исклучително бавно (една вртење на секои 5 минути). И ако жироскоп со вир е инсталиран на глобус на устието на реката Амазон, тогаш без сомнение, тој ќе ја покаже точната механика на одливот и протокот на реката Амазон. Кога само земјината топка ротира околу својата оска, жироскопот-виорот се навалува во една насока и стои неподвижен, а ако земјината топка се движи во орбитата, вителот-хороскопот почнува да осцилира (прецеси) и дава два одливи и текови дневно.
Сомнежите за присуството на прецесија во вировите, како резултат на бавната ротација, се отстрануваат со големата брзина на превртување на вировите, за 12 часа. И не смееме да заборавиме дека орбиталната брзина на земјата е триесет пати поголема од орбитална брзина на Месечината.
Искуството со земјината топка е поубедливо од теоретскиот опис на хипотезата. Наносот на вировите се поврзува и со ефектот на жироскопот - вир, а во зависност од тоа на која хемисфера се наоѓа вителот, и во која насока се врти вителот околу својата оска, зависи и насоката на наносот на вителот.
дискета
Навалувачки жироскоп
Искуство со жироскоп
Океанографите во средината на океанот всушност не ја мерат висината на плимниот бран, туку бранот создаден од жироскопскиот ефект на вртлогот создаден со прецесија, оската на ротација на вителот. А само вировите можат да го објаснат присуството на плимна грпка на спротивната страна на земјата. Во природата нема гужва, а ако постојат вировите, тогаш тие имаат цел во природата, а оваа цел, верувам, е вертикално и хоризонтално мешање на океанските води за да се изедначи температурата и содржината на кислород во светските океани.
И дури и да постоеле лунарните плими, тие не би ги мешале океанските води. Витерите, до одреден степен, спречуваат океаните да се замолчат. Ако пред неколку милијарди години, земјата всушност ротирала побрзо, тогаш вировите биле поактивни. Маријанскиот Ров и Маријанските Острови, верувам, се резултат на вртлогот.
Календарот на плимата постоел долго пред откривањето на плимниот бран. Исто како што имало редовен календар, пред Птоломеј, и по Птоломеј, и пред Коперник и по Коперник. Денес има и нејасни прашања за карактеристиките на плимата и осеката. Така, на некои места (Јужно Кинеско Море, Персиски Залив, Мексикански и Тајландски Залив) има само една плима дневно. Во некои области на Земјата (на пример, во Индискиот Океан), има една или две плими дневно.
Пред 500 години, кога се формираше идејата за плимата и осеката, мислителите немаа доволно технички средства за да ја тестираат оваа идеја, а малку се знаеше за вртлозите во океаните. И денес, оваа идеја, со својата привлечност и веродостојност, е толку вкоренета во свеста на јавноста и мислителите што нема да биде лесно да се напушти.
Зошто, секоја година и секоја деценија, во истиот календарски ден (на пример, први мај) на устието на реките и заливите, нема ист плимски бран? Верувам дека вировите што се наоѓаат на устието на реките и заливите се движат и ја менуваат својата големина.
И ако причината за плимниот бран беше гравитацијата на Месечината, висината на плимата и осеката нема да се промени со милениуми. Постои мислење дека плимниот бран што се движи од исток кон запад е создаден од гравитацијата на Месечината, а бранот ги поплавува заливите и устието на реките. Но зошто, устието на Амазон добро се поплавува, но заливот Ла Плата, кој се наоѓа јужно од Амазон, не се поплавува многу добро, иако според сите мерки заливот Ла Плата треба да поплави повеќе од Амазон.
Верувам дека плимниот бран на устието на Амазон е создаден од еден вртлог, а за вратот Ла Плата на реката плимниот бран создава друг вртлог, помалку моќен (дијаметар, висина, вртежи).
Amazon Maelstrom
Плимниот бран удира во Амазон со брзина од околу 20 километри на час, висината на бранот е околу пет метри, ширината на бранот е десет километри. Овие параметри се посоодветни за плимниот бран создаден од прецесија на вител. И кога би бил лунарен плимски бран, би удрил со брзина од неколку стотици километри на час, а ширината на бранот би била околу илјада километри.
Се верува дека ако длабочината на океанот била 20 километри, тогаш лунарниот бран би се движел очекувано со 1600 км на час, велат дека плиткиот океан му пречи. И сега удира во Амазон со брзина од 20 км.ч, а во реката Фучунџијанг со брзина од 40 км.ч. Мислам дека математиката е сомнителна.
И ако бранот на Месечината се движи толку бавно, тогаш зошто на сликите и анимациите плимната грпка е секогаш насочена кон Месечината, Месечината ротира многу побрзо. И не е јасно зошто, притисокот на водата не се менува, под плимната грпка, на дното на океанот... Има зони во океаните каде што воопшто нема одливи и протоци (амфидромски точки).
Амфидромска точка
М2 плима, висина на плима прикажана во боја. Белите линии се котидални линии со фазен интервал од 30°. Амфидромските точки се темно сини области каде што се спојуваат белите линии. Стрелките околу овие точки ја покажуваат насоката на „трчање наоколу“.Амфидромска точка е точка во океанот каде што амплитудата на плимниот бран е нула. Висината на плимата се зголемува со растојанието од амфидромската точка. Понекогаш овие точки се нарекуваат јазли на плимата и осеката: плимниот бран „трча околу“ оваа точка во насока на стрелките на часовникот или спротивно од стрелките на часовникот. Котидалните линии се спојуваат во овие точки. Амфидромските точки се јавуваат поради мешањето на примарниот плимски бран и неговите рефлексии од крајбрежјето и подводните пречки. Придонесува и силата Кориолис.
Иако за плимниот бран тие се во погодна зона, верувам дека во овие зони вировите ротираат исклучително бавно. Се верува дека максималните плими се случуваат за време на младата месечина, поради фактот што Месечината и Сонцето вршат гравитација на Земјата во иста насока.
За повикување: жироскоп е уред кој, поради ротација, реагира поинаку на надворешни сили отколку неподвижниот објект. Наједноставниот жироскоп е врв што се врти. Со одвртување на врвот за предење на хоризонтална површина и навалување на површината, ќе забележите дека врвот за предење одржува хоризонтална торзија.
Но, од друга страна, на млада месечина, орбиталната брзина на Земјата е максимална, а на полна Месечина минимална и се поставува прашањето која од причините е клучна. Растојанието од земјата до месечината е 30 дијаметри од земјата, приближувањето и оддалеченоста на месечината од земјата е 10 проценти, тоа може да се спореди со држење на калдрма и камче со раширени раце и нивно приближување и подалеку. далеку за 10 проценти, дали се можни одливи и приливи со ваква математика. Се верува дека на младата месечина, континентите наидуваат на плимна грпка, со брзина од околу 1600 километри на час, дали е ова можно?
Се верува дека плимните сили ја запреле ротацијата на Месечината, а сега таа ротира синхроно. Но, постојат повеќе од триста познати сателити, и зошто сите застанале во исто време, и каде отишла силата што ги ротирала сателитите... Гравитационата сила помеѓу Сонцето и Земјата не зависи од орбиталната брзина на Земјата, а центрифугалната сила зависи од орбиталната брзина на Земјата и овој факт не може да биде причина за лунарните одливи и текови.
Нарекувањето на одливи и текови, феноменот на хоризонтално и вертикално движење на океанските води, не е сосема точно, од причина што повеќето вирови не се во контакт со крајбрежјето на океанот... Ако ја погледнете Земјата од страната на Сонцето, вировите кои се наоѓаат на полноќната и пладневната страна на земјата се поактивни бидејќи се во зоната на релативно движење.
И кога вртлогот влегува во зоната на зајдисонце и зори и станува раб на Сонцето, вртлогот паѓа во моќта на силите на Кориолис и се смирува. За време на младата месечина плимата и осеката се зголемуваат и се намалуваат поради фактот што орбиталната брзина на Земјата е на максимална ...
Материјал испратен од авторот: Јусуп Хизиров
Одлив и проток
ПлимаИ осека- периодични вертикални флуктуации на нивото на океанот или морето, кои произлегуваат од промените во позициите на Месечината и Сонцето во однос на Земјата, заедно со ефектите од ротацијата на Земјата и карактеристиките на даден релјеф и се манифестираат во периодични хоризонталнапоместување на водните маси. Плимите предизвикуваат промени во висината на нивото на морето, како и периодични струи познати како плимни струи, што го прави предвидувањето на плимата важно за крајбрежната пловидба.
Интензитетот на овие појави зависи од многу фактори, но најважен од нив е степенот на поврзаност на водните тела со светскиот океан. Колку е позатворено водното тело, толку е помал степенот на манифестација на плимните феномени.
Годишниот повторен плимски циклус останува непроменет поради прецизната компензација на силите на привлекување помеѓу Сонцето и центарот на масата на планетарниот пар и силите на инерција применети на овој центар.
Како што положбата на Месечината и Сонцето во однос на Земјата периодично се менува, се менува и интензитетот на настанатите плимни феномени.
Ниска плима во Сен Мало
Приказна
Ниските плими одиграа значајна улога во снабдувањето со морска храна за крајбрежните популации, овозможувајќи да се собира храна за јадење од изложеното морско дно.
Терминологија
Ниска вода (Британија, Франција)
Максималното ниво на површината на водата при плима се нарекува полн со вода, а минимумот за време на плима е ниска вода. Во океанот, каде што дното е рамно, а земјата е далеку, полна водасе појавува како два „отеци“ на површината на водата: еден од нив се наоѓа на страната на Месечината, а другиот е на спротивниот крај на земјината топка. Може да има уште два помали отоци на страната насочена кон Сонцето и спроти него. Објаснување на овој ефект може да се најде подолу, во делот физика на плимата и осеката.
Со оглед на тоа што Месечината и Сонцето се движат во однос на Земјата, со нив се движат и водните грбови, кои се формираат плимни брановиИ приливите струи. На отворено море плимните струи имаат ротационен карактер, а во близина на брегот и во тесните заливи и теснеци тие се обратни.
Кога целата Земја би била покриена со вода, секој ден би доживеале две редовни плими и плими. Но, бидејќи непреченото ширење на плимните бранови е попречено од копнените области: островите и континентите, а исто така и поради дејството на Кориолисовата сила врз водата што се движи, наместо два плимни бранови има многу мали бранови кои полека (во повеќето случаи со период од 12 часа 25,2 минути ) трчаат околу точка наречена амфидромичен, во која плимната амплитуда е нула. Доминантната компонента на плимата (лунарната плима М2) формира околу десетина амфидромски точки на површината на Светскиот океан со бранот кој се движи во насока на стрелките на часовникот и приближно ист број спротивно од стрелките на часовникот (види карта). Сето ова го прави невозможно да се предвиди времето на плима само врз основа на позициите на Месечината и Сонцето во однос на Земјата. Наместо тоа, тие користат „годишник за плима“ - референтен водич за пресметување на времето на почетокот на плимата и осеката и нивните височини во различни точки на земјината топка. Се користат и табели за плима, со податоци за моментите и височините на ниските и високите води, пресметани една година однапред за главни плимни пристаништа.
Плима компонента М2
Ако поврземе точки на картата со исти фази на плима, добиваме т.н котидални линии, радијално оддалечувајќи се од амфидромската точка. Типично, котидалните линии ја карактеризираат положбата на гребенот на плимниот бран за секој час. Всушност, котидалните линии ја рефлектираат брзината на ширење на плимниот бран за 1 час. Се нарекуваат карти кои прикажуваат линии со еднакви амплитуди и фази на плимни бранови котидални картички.
Висина на плима- разликата помеѓу највисокото ниво на вода при плима (висока вода) и нејзиното најниско ниво при мала плима (ниска вода). Висината на плимата не е константна вредност, но нејзиниот просек е даден кога се карактеризира секој дел од брегот.
Во зависност од релативната положба на Месечината и Сонцето, малите и големите плимни бранови можат да се зајакнат еден со друг. Посебни имиња историски се развиени за такви плими:
- Квадратурна плима- најниската плима, кога плимните сили на Месечината и Сонцето дејствуваат под прав агол една на друга (оваа положба на светилниците се нарекува квадратура).
- Пролетна плима- највисоката плима, кога плимните сили на Месечината и Сонцето дејствуваат по иста насока (оваа положба на светилниците се нарекува сизигија).
Колку е помала или поголема плимата, толку е помала или повисока плимата.
Највисоки плими во светот
Може да се забележи во заливот Фунди (15,6-18 m), кој се наоѓа на источниот брег на Канада помеѓу Њу Бранзвик и Нова Шкотска.
На европскиот континент, највисоките плими (до 13,5 m) се забележани во Бретања во близина на градот Сен Мало. Овде плимниот бран е фокусиран на крајбрежјето на полуостровите Корнвол (Англија) и Котентин (Франција).
Физика на плимата и осеката
Модерна формулација
Во однос на планетата Земја, причина за плимата и осеката е присуството на планетата во гравитационото поле создадено од Сонцето и Месечината. Бидејќи ефектите што тие ги создаваат се независни, влијанието на овие небесни тела на Земјата може да се разгледа одделно. Во овој случај, за секој пар тела можеме да претпоставиме дека секое од нив се врти околу заеднички центар на гравитација. За парот Земја-Сонце, овој центар се наоѓа длабоко во Сонцето на оддалеченост од 451 km од неговиот центар. За парот Земја-Месечина, тој се наоѓа длабоко во Земјата на растојание од 2/3 од нејзиниот радиус.
Секое од овие тела искусува плимни сили, чиј извор е силата на гравитацијата и внатрешните сили кои обезбедуваат интегритет на небесното тело, во чија улога е силата на сопственото привлекување, во натамошниот текст: самогравитација. Појавата на плимните сили може најјасно да се види во системот Земја-Сонце.
Плимната сила е резултат на конкурентната интеракција на гравитационата сила, насочена кон центарот на гравитација и се намалува во обратна пропорција на квадратот на растојанието од него, и фиктивната центрифугална сила на инерција предизвикана од ротацијата на небесното тело околу овој центар. Овие сили, кои се спротивни по насока, се совпаѓаат по големина само во центарот на масата на секое од небесните тела. Благодарение на дејството на внатрешните сили, Земјата ротира околу центарот на Сонцето како целина со постојана аголна брзина за секој елемент од нејзината составна маса. Затоа, како што овој елемент на маса се оддалечува од центарот на гравитација, центрифугалната сила што дејствува на него се зголемува пропорционално на квадратот на растојанието. Подетална распределба на плимните сили во нивната проекција на рамнина нормална на еклиптичката рамнина е прикажана на Сл. 1.
Сл. 1 Дијаграм на распределбата на плимните сили во проекција на рамнина нормална на Еклиптиката. Гравитирачкото тело е или десно или лево.
Репродукцијата на промените во обликот на телата изложени на нив, постигнати како резултат на дејството на плимните сили, може, во согласност со Њутновата парадигма, да се постигне само ако овие сили се целосно компензирани со други сили, кои може да вклучуваат сила на универзална гравитација.
Сл. 2 Деформација на водната обвивка на Земјата како последица на рамнотежата на плимната сила, самогравитациската сила и силата на реакција на водата на силата на компресија
Како резултат на додавањето на овие сили, плимните сили се појавуваат симетрично на двете страни на земјината топка, насочени во различни насоки од неа. Плимната сила насочена кон Сонцето е од гравитациона природа, додека силата насочена подалеку од Сонцето е последица на фиктивната сила на инерција.
Овие сили се исклучително слаби и не можат да се споредат со силите на самогравитацијата (забрзувањето што го создаваат е 10 милиони пати помало од забрзувањето на гравитацијата). Сепак, тие предизвикуваат поместување на водните честички на Светскиот океан (отпорот на смолкнување во вода при мали брзини е практично нула, додека на компресија е исклучително голем), додека тангентата на површината на водата не стане нормална на добиената сила.
Како резултат на тоа, на површината на светските океани се појавува бран, кој зазема постојана позиција во системите на меѓусебно гравитирачки тела, но се протега по површината на океанот заедно со секојдневното движење на неговото дно и бреговите. Така (игнорирање на океанските струи), секоја честичка вода подлежи на осцилаторно движење нагоре и надолу двапати во текот на денот.
Хоризонтално движење на водата се забележува само во близина на брегот како последица на порастот на нејзиното ниво. Колку е поплитко морското дно, толку е поголема брзината на движење.
Плимниот потенцијал
(концепт на акад. Шулеикина)
Занемарувајќи ја големината, структурата и обликот на Месечината, ја запишуваме специфичната гравитациска сила на телото за тестирање кое се наоѓа на Земјата. Нека е векторот на радиус насочен од телото за тестирање кон Месечината и нека е должината на овој вектор. Во овој случај, силата на привлекување на ова тело од страна на Месечината ќе биде еднаква на
каде е селенометриската гравитациска константа. Да го поставиме телото за тестирање во точката . Силата на привлекување на тест тело поставено во центарот на масата на Земјата ќе биде еднаква на
Тука, и се однесува на векторот на радиусот што ги поврзува центрите на маса на Земјата и Месечината, и нивните апсолутни вредности. Плимната сила ќе ја наречеме разликата помеѓу овие две гравитациски сили
Во формулите (1) и (2), Месечината се смета за топка со сферично симетрична распределба на масата. Функцијата на сила на привлекување на тест тело од страна на Месечината не се разликува од функцијата на сила на привлекување на топка и е еднаква на Втората сила се применува на центарот на масата на Земјата и е строго константна вредност. За да ја добиеме функцијата на сила за оваа сила, воведуваме временски координатен систем. Да ја нацртаме оската од центарот на Земјата и да ја насочиме кон Месечината. Насоките на другите две оски ќе останат произволни. Тогаш функцијата на силата на силата ќе биде еднаква на . Плимниот потенцијалќе биде еднаква на разликата на овие две функции на сила. Го означуваме , добиваме Константата се одредува од условот за нормализација, според кој плимниот потенцијал во центарот на Земјата е еднаков на нула. Во центарот на Земјата, следува дека. Следствено, ја добиваме конечната формула за плимниот потенцијал во форма (4)
Затоа што
За мали вредности на , последниот израз може да биде претставен во следната форма
Заменувајќи го (5) во (4), добиваме
Деформација на површината на планетата под влијание на плимата и осеката
Вознемирувачкото влијание на плимниот потенцијал ја деформира израмнетата површина на планетата. Дозволете ни да го оцениме овој удар, претпоставувајќи дека Земјата е топка со сферично симетрична распределба на масата. Ненарушениот гравитациски потенцијал на Земјата на површината ќе биде еднаков на . За точка. , кој се наоѓа на растојание од центарот на сферата, гравитациониот потенцијал на Земјата е еднаков на . Намалувајќи за гравитационата константа, добиваме . Овде променливите се и . Ајде да го означиме односот на масите на гравитирачкото тело со масата на планетата со грчка буква и да го решиме добиениот израз за:
Бидејќи со истиот степен на точност добиваме
Со оглед на малата сооднос, последните изрази може да се напишат на следниов начин
Така ја добивме равенката на биаксијален елипсоид, чија оска на ротација се совпаѓа со оската, односно со правата линија што го поврзува гравитирачкото тело со центарот на Земјата. Полуоските на овој елипсоид се очигледно еднакви
На крајот даваме мала нумеричка илустрација за овој ефект. Да ја пресметаме плимата и осеката на Земјата предизвикана од привлечноста на Месечината. Радиусот на Земјата е еднаков на km, растојанието помеѓу центрите на Земјата и Месечината, земајќи ја предвид нестабилноста на лунарната орбита, е km, односот на масата на Земјата и масата на Месечината е 81:1. Очигледно, при замена во формулата, добиваме вредност приближно еднаква на 36 см.
исто така види
Белешки
Литература
- Фриш С.А. и Тиморева А.В.Курс по општа физика, Учебник за физичко-математички и физичко-технички факултети на државните универзитети, Том I. M.: GITTL, 1957 г.
- Шчулејкин В.В.Физика на морето. М.: Издавачка куќа „Наука“, Оддел за науки за Земјата на Академијата на науките на СССР 1967 година
- Војт С.С.Што се плимата и осеката? Редакциски одбор на популарната научна литература на Академијата на науките на СССР
Врски
- WXTide32 е бесплатна програма за табели за плима