Gdje su oseke i oseke. Morske oseke i oseke. Najveće amplitude plime i oseke

MOSKVSKI DRŽAVNI UNIVERZITET ZA EKOLOŠKU SREDINU

Esej na temu "Nauke o Zemlji"

Predmet: "oseka i oseka"

Završeno:

Studentska grupa H-30

Cvetkov E.N.

Provjereno:

Petrova I.F.

Moskva, 2003

Definicija.

Oliva i oseka, periodične fluktuacije nivoa vode (usponi i padovi) u vodenim područjima na Zemlji, koje su posljedica gravitacijske privlačnosti Mjeseca i Sunca koji djeluju na rotirajuću Zemlju. Sva velika vodena područja, uključujući okeane, mora i jezera, podložna su plimi u jednom ili drugom stepenu, iako su male na jezerima.

Najviši vodostaj uočen u danu ili pola dana za vrijeme oseke naziva se plima, najniži nivo u vrijeme oseke naziva se oseka, a trenutak kada se dostignu ove granične oznake naziva se stajanje (ili faza), odnosno visoka plima ili oseka. Srednji nivo mora je uslovna vrijednost, iznad koje se oznake nivoa nalaze za vrijeme plime, a ispod - za vrijeme oseke. Ovo je rezultat usrednjavanja velikih serija hitnih zapažanja. Prosječna visina plime (ili oseke) je prosječna vrijednost izračunata iz velike serije podataka o nivoima visoke ili niske vode. Oba ova srednja nivoa su povezana sa lokalnim zalihama.

Vertikalne fluktuacije vodostaja za vrijeme plime i oseke povezane su s horizontalnim kretanjima vodenih masa u odnosu na obalu. Ovi procesi su komplikovani udarima vjetra, riječnim otjecanjem i drugim faktorima. Horizontalna kretanja vodenih masa u obalnom pojasu nazivaju se plimnim (ili plimnim) strujama, dok se vertikalne fluktuacije vodostaja nazivaju osekama i osekama. Sve pojave povezane s osekama i osekama karakterizira periodičnost. Plimne struje povremeno mijenjaju smjer, dok oceanske struje, koje se kreću kontinuirano i jednosmjerno, nastaju zbog opće cirkulacije atmosfere i pokrivaju velika prostranstva otvorenog okeana.

U prijelaznim intervalima od plime do oseke i obrnuto, teško je utvrditi trend plimne struje. U ovo vrijeme (koje se ne poklapa uvijek s plimom ili osekom) za vodu se kaže da "stagnira".

Plima i oseka se ciklički smjenjuju u skladu sa promjenjivim astronomskim, hidrološkim i meteorološkim uvjetima. Redoslijed plimnih faza određen je sa dva maksimuma i dva minimuma u dnevnom toku.

Suština fenomena.

Iako Sunce igra značajnu ulogu u plimnim procesima, odlučujući faktor u njihovom razvoju je sila gravitacionog privlačenja Mjeseca. Stepen uticaja plimnih sila na svaku česticu vode, bez obzira na njen položaj na površini zemlje, određen je Newtonovim zakonom univerzalne gravitacije. Ovaj zakon kaže da se dvije materijalne čestice privlače jedna prema drugoj silom koja je direktno proporcionalna proizvodu masa obje čestice i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih. To implicira da što je veća masa tijela, to je veća sila međusobne privlačnosti između njih (sa istom gustinom, manje tijelo će stvoriti manje privlačenje od većeg). Zakon također znači da što je veća udaljenost između dva tijela, to je manja privlačnost između njih. Budući da je ova sila obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između dva tijela, faktor udaljenosti igra mnogo veću ulogu u određivanju veličine sile plime i oseke nego mase tijela.

Gravitacijska privlačnost Zemlje, koja djeluje na Mjesec i drži ga u orbiti blizu Zemlje, suprotna je sili privlačenja Zemlje od strane Mjeseca, koji teži da pomjeri Zemlju prema Mjesecu i "podiže" sve objekte na Zemlji. Zemlje u pravcu Meseca. Tačka na zemljinoj površini, koja se nalazi direktno ispod Mjeseca, udaljena je samo 6.400 km od centra Zemlje i u prosjeku 386.063 km od središta Mjeseca. Osim toga, masa Zemlje je 81,3 puta veća od mase Mjeseca. Dakle, u ovoj tački na zemljinoj površini, privlačnost Zemlje, koja djeluje na bilo koji objekt, je približno 300 hiljada puta veća od privlačenja Mjeseca. Uobičajena je ideja da voda na Zemlji, direktno ispod Mjeseca, raste u smjeru Mjeseca, uzrokujući da voda otiče sa drugih mjesta na površini Zemlje, ali budući da je Mjesečeva sila tako mala u poređenju sa Zemljinom, to bi nije dovoljno za podizanje tako velike težine.

Međutim, okeani, mora i velika jezera na Zemlji, budući da su velika fluidna tijela, mogu se slobodno kretati pod djelovanjem sile bočnog pomaka, a svaka mala tendencija horizontalnog smicanja ih pokreće. Sve vode koje nisu direktno ispod Meseca podložne su delovanju komponente Mesečeve gravitacione sile usmerene tangencijalno (tangencijalno) na površinu zemlje, kao i njene komponente usmerene prema van, i podložne su horizontalnom pomeranju u odnosu na čvrstu materiju. zemljine kore. Kao rezultat, dolazi do strujanja vode iz susjednih područja zemljine površine prema mjestu ispod Mjeseca. Rezultirajuća akumulacija vode u tački ispod Mjeseca formira tu plimu. Stvarni plimni talas na otvorenom okeanu ima visinu od samo 30-60 cm, ali se značajno povećava kada se približava obalama kontinenata ili ostrva.

Zbog kretanja vode iz susjednih područja prema tački ispod Mjeseca, odgovarajući izlivi vode se javljaju u dvije druge tačke udaljene od njega na udaljenosti jednakoj četvrtini obima Zemlje. Zanimljivo je napomenuti da je snižavanje nivoa okeana na ove dvije tačke praćeno porastom nivoa mora ne samo na strani Zemlje koja je okrenuta Mjesecu, već i na suprotnoj strani. Ovu činjenicu objašnjava i Newtonov zakon. Dva ili više objekata koji se nalaze na različitim udaljenostima od istog izvora gravitacije i stoga su podvrgnuti ubrzanju gravitacije različitih veličina, kreću se jedan u odnosu na drugi, budući da ga objekt koji je najbliži centru gravitacije najjače privlači. Voda u sublunarnoj tački doživljava jaču privlačnost prema Mjesecu od Zemlje ispod njega, ali je Zemlja, zauzvrat, snažnije privučena Mjesecom od vode na suprotnoj strani planete. Tako nastaje plimni val, koji se na strani Zemlje okrenutoj prema Mjesecu naziva direktnim, a na suprotnoj strani reverznim. Prvi od njih je samo 5% veći od drugog.

Zbog rotacije Mjeseca u orbiti oko Zemlje, između dvije uzastopne plime ili dvije oseke na datom mjestu prođe otprilike 12 sati i 25 minuta. Interval između vrhunaca uzastopnih plime i oseke je cca. 6 h 12 min. Period od 24 sata i 50 minuta između dvije uzastopne plime naziva se plimni (ili lunarni) dan.

Nejednakosti plime. Procesi plime i oseke su vrlo složeni, pa se mnogi faktori moraju uzeti u obzir da bi se razumjeli. U svakom slučaju, glavne karakteristike će biti određene: 1) stadijumom razvoja plime i oseke u odnosu na prolazak Meseca; 2) amplituda plime i 3) tip plimne fluktuacije ili oblik krivulje vodostaja. Brojne varijacije u smjeru i veličini plimnih sila dovode do razlika u veličinama jutarnje i večernje plime u datoj luci, kao i između istih plime i oseke u različitim lukama. Ove razlike se nazivaju nejednakosti plime.

polutrajni efekat. Obično tokom dana, zbog glavne plimne sile - rotacije Zemlje oko svoje ose - formiraju se dva potpuna ciklusa plime i oseke. Kada se posmatra sa sjevernog pola ekliptike, očito je da Mjesec rotira oko Zemlje u istom smjeru u kojem Zemlja rotira oko svoje ose – suprotno od kazaljke na satu. Sa svakim narednim obrtajem, ova tačka na zemljinoj površini ponovo zauzima položaj direktno ispod Meseca, nešto kasnije nego tokom prethodne revolucije. Iz tog razloga, oseke i oseke kasne oko 50 minuta svaki dan. Ova vrijednost se naziva lunarno kašnjenje.

Polumjesečna nejednakost. Ovaj glavni tip varijacije karakteriše periodičnost od približno 14 3/4 dana, koja je povezana sa rotacijom Meseca oko Zemlje i prolaskom uzastopnih faza, posebno sizigija (mladak i pun mesec), tj. trenucima kada su sunce, zemlja i mjesec u pravoj liniji. Do sada smo se bavili samo plimnim djelovanjem Mjeseca. Sunčevo gravitaciono polje takođe deluje na plimu i oseku, ali iako je Sunčeva masa mnogo veća od Mesečeve, udaljenost od Zemlje do Sunca je toliko veća od udaljenosti do Meseca da je Sunčeva sila plime i oseke manja od polovine Mjeseca. Međutim, kada su Sunce i Mjesec na istoj pravoj liniji, oba na istoj strani Zemlje, i na različitim stranama (na mladom mjesecu ili punom mjesecu), njihove privlačne sile se zbrajaju, djelujući duž jedne ose, a solarna plima je superponirana na lunarnu plimu. Slično, privlačenje Sunca povećava oseku uzrokovanu utjecajem Mjeseca. Kao rezultat toga, plime su veće, a plime i oseke niže nego da su uzrokovane samo povlačenjem Mjeseca. Takve plime i oseke se nazivaju prolećne.

Kada su vektori Sunčeve i Mjesečeve privlačne sile međusobno okomiti (tokom kvadratura, tj. kada je Mjesec u prvoj ili posljednjoj četvrti), njihove plimne sile se suprotstavljaju, budući da se plima uzrokovana privlačenjem Sunca superponira na oseku. uzrokovano Mjesecom. U takvim uslovima plime i oseke nisu tako velike, a plime i oseke nisu tako niske, kao da su posledica samo gravitacione sile Meseca. Takve međuplime se nazivaju kvadraturne. Raspon visokih i niskih vodenih oznaka u ovom slučaju je smanjen za otprilike tri puta u odnosu na proljetnu plimu. U Atlantskom okeanu i proljetne i kvadraturne plime obično kasne jedan dan u odnosu na odgovarajuću mjesečevu fazu. U Tihom okeanu takvo kašnjenje iznosi samo 5 sati.U lukama New Yorka i San Francisca i u Meksičkom zaljevu, proljetne plime su 40% veće od kvadraturnih.

lunarni Period kolebanja visina plime i oseke, koji nastaje zbog lunarne paralakse, iznosi 27 1/2 dana. Razlog za ovu nejednakost je promjena udaljenosti Mjeseca od Zemlje tokom rotacije potonje. Zbog eliptičnog oblika lunarne orbite, Mjesečeva plimna sila je 40% veća u perigeju nego u apogeju. Ova kalkulacija vrijedi za luku New York, gdje je učinak mjeseca u apogeju ili perigeju obično odgođen za oko 1 1/2 dana od odgovarajuće mjesečeve faze. Za luku San Francisco, razlika u visinama plime zbog mjeseca u perigeju ili apogeju iznosi samo 32%, a prate odgovarajuće mjesečeve faze sa zakašnjenjem od dva dana.

dnevna nejednakost. Period ove nejednakosti je 24 sata i 50 minuta. Razlozi za njegovu pojavu su rotacija Zemlje oko svoje ose i promjena deklinacije Mjeseca. Kada je Mjesec blizu nebeskog ekvatora, dvije plime određenog dana (kao i dvije oseke) se malo razlikuju, a visine jutarnje i večernje visoke i niske vode su vrlo blizu. Međutim, kako se mjesečeva sjeverna ili južna deklinacija povećava, jutarnje i večernje plime istog tipa se razlikuju po visini, a kada Mjesec dostigne najveću sjevernu ili južnu deklinaciju, ova razlika je najveća. Poznate su i tropske plime i oseke, tako nazvane jer je Mjesec skoro iznad sjevernih ili južnih tropa.

Dnevna nejednakost ne utječe značajno na visine dvije uzastopne oseke u Atlantskom oceanu, a čak je i njen utjecaj na visine plime i oseke mali u odnosu na ukupnu amplitudu oscilacija. Međutim, u Tihom okeanu dnevna nepravilnost se manifestuje u nivoima oseke tri puta više nego u nivoima oseke.

Polugodišnja nejednakost. Njegov uzrok je okretanje Zemlje oko Sunca i odgovarajuća promjena deklinacije Sunca. Dva puta godišnje, po nekoliko dana tokom ekvinocija, Sunce je blizu nebeskog ekvatora, tj. njegova deklinacija je blizu 0. Mjesec se također nalazi blizu nebeskog ekvatora otprilike tokom dana svakih petnaest dana. Dakle, tokom ekvinocija, postoje periodi kada su deklinacije i Sunca i Mjeseca približno 0. Ukupni efekat plime i oseke privlačenja ova dva tijela u takvim trenucima je najuočljiviji u područjima koja se nalaze blizu Zemljinog ekvatora. Ako je u isto vrijeme Mjesec u fazi mladog mjeseca ili punog mjeseca, tzv. ekvinocijalne proljetne plime.

solarno nejednakost paralakse. Period ispoljavanja ove nejednakosti je godinu dana. Njegov uzrok je promjena udaljenosti od Zemlje do Sunca u procesu Zemljinog orbitalnog kretanja. Jednom za svaku revoluciju oko Zemlje, Mjesec je na najkraćoj udaljenosti od nje u perigeju. Jednom godišnje, oko 2. januara, Zemlja, krećući se po svojoj orbiti, takođe dostiže tačku najbližeg približavanja Suncu (perihel). Kada se ova dva momenta najbližeg približavanja poklope, uzrokujući najveću neto silu plime, mogu se očekivati ​​viši nivoi plime i niži nivoi plime. Slično, ako se prolazak afela poklopi sa apogejem, dolazi do manje plime i pliće oseke.

Promjena u vremenu.

Fenomen plime i oseke nije se mijenjao u vremenu, budući da je kretanje i Mjeseca i Sunca ostalo isto kao prije hiljadu godina – naime, kretanje ova dva nebeska tijela utiče na plimu i oseku na Zemlji.

Rasprostranjenost i obim manifestacije.

Veličina i priroda plime i oseke na različitim dijelovima obale Svjetskog okeana zavise od konfiguracije obala, ugla nagiba morskog dna i niza drugih faktora. Najčešće se pojavljuju na otvorenoj obali okeana. Prodiranje plimnih valova u unutrašnja mora je otežano, pa je stoga amplituda plime i oseke u njima mala.

Uski, plitki danski moreuz pouzdano štiti Baltičko more od plime i oseke. Teorijski proračuni pokazuju da je amplituda kolebanja visine vodostaja na Baltiku otprilike 10 centimetara, ali je te plime i oseke gotovo nemoguće vidjeti, jer su potpuno izbrisane kolebanjima vodostaja pod utjecajem vjetra ili promene atmosferskog pritiska. Još pouzdanije zaštićena od plimnog vala su naša južna mora - Crno i Azovsko, koje komuniciraju sa vodama Svjetskog okeana nizom uskih tjesnaca, te unutrašnjim Egejskim i Sredozemnim morem. Ako je razlika u nivou vode tokom oseke i oseke na atlantskoj obali Španije kod Gibraltara dostigla 3 metra, onda je u Sredozemnom moru u blizini tjesnaca samo 1,3 metra. U ostalim dijelovima mora plime su još manje značajne i obično ne prelaze 0,5 metara. U Egejskom moru i Bosforu i Dardanelima plimni talas još više slabi. Stoga su u Crnom moru oscilacije vodostaja pod uticajem plime i oseke manje od 10 centimetara. U Azovskom moru, povezanom s Crnim morem samo uskim Kerčkim moreuzom, amplituda plime i oseke je blizu nule.

Iz istog razloga, plime su vrlo male i u Japanskom moru - ovdje jedva dosežu 0,5 metara.

Ako je u unutrašnjim morima veličina plime i oseke smanjena u odnosu na otvorenu obalu oceana, onda se u zaljevima i zaljevima, koji imaju široku vezu s oceanom, povećava. Plimni val slobodno ulazi u takve zaljeve. Vodene mase jure naprijed, ali, sputane obalama koje se sužavaju i ne nalazeći izlaza, one se uzdižu i poplavljuju zemlju do znatne visine.

Na ulazu u Bijelo more, u takozvanom Lijevku, plima je gotovo ista kao na obali Barencovog mora, odnosno iznosi 4-5 metara. Na rtu Kanin Nos ne prelaze ni 3 metra. Međutim, ulazeći u Lijevak Bijelog mora koji se postepeno sužava, plimni val postaje sve veći i viši u Mezenskom zaljevu već doseže visinu od deset metara.

Još značajniji je porast nivoa vode u najsjevernijem dijelu Ohotskog mora. Dakle, na ulazu u zaliv Šelihov nivo mora u vreme plime raste na 4-5 metara, u vrhunskom (najudaljenijem od mora) delu zaliva raste do 9,5 metara, au zalivu Penžina dostiže skoro 13 metara!

Plima je veoma visoka u Engleskom kanalu. Na engleskom, njegova obala u malom Lime Bayu, voda se u sizigiju penje do 14,4 metra, a na francuskom, kod grada Granville, čak 15 metara.

Plima i oseka dostižu svoje ekstremne vrijednosti u nekim dijelovima atlantske obale Kanade. U tjesnacu Frobisher (nalazi se na ulazu u Hudsonov tjesnac) - 15,6 metara, au zalivu Fundy (blizu američke granice) - čak 18 metara.

Ponekad se uticaj morske plime vidi i na rijekama. Plimni val dolazi u područje ušća sa otvorenih područja okeana ili mora. Kako se približavamo obali, nivo raste, a profil plimnog vala se deformiše pod utjecajem smanjenja dubine i karakteristika konfiguracije obale. Na obali mora njegova prednja padina postaje strmija od zadnje. Sa estuarske obale plimni talas prodire u kanalski sistem rijeke. Više slane vode duž dna riječnog kanala, poput klina, brzo se kreće protiv struje. Sudar dvaju nadolazećih potoka, morskog i riječnog, uzrokuje stvaranje strmog okna, zvanog bura. U rijeci Cantangjiang, koja se uliva u Istočno kinesko more južno od Šangaja, bušotina doseže visinu od 7 - 8 metara, a strmina vala je 70 stepeni. Ovaj strašni vodeni zid brzinom od 15 - 16 kilometara na sat briše rijeku, spira obale i prijeti da potopi svaki brod koji se na vrijeme ne skloni u mirnu rukavac. Amazon, najveća rijeka u Južnoj Americi, također je poznata po svojoj moćnoj šumi. Tamo se talas visok 5-6 metara širi rekom na tri hiljade kilometara od okeana. Na Mekongu se plimni talasi šire do 500 km, na Misisipiju - do 400 km, na sjevernoj Dvini - do 140 km. Plima nosi slanu vodu u rijeku. Istovremeno, na ušću rijeke dolazi ili do potpunog ili djelomičnog miješanja riječne i slane morske vode, ili dolazi do slojevitog stanja, kada se uočava oštra razlika u salinitetu površinskih i donjih voda. Slana voda prodire u ušće rijeke što dalje, što je dubina kanala i gustina (slanost) morske vode veća, a protok riječne vode manji.

Mitovi i legende.

Dugo su vremena uzroci valunga ostali neshvatljivi. U davna vremena, oni su se objašnjavali dahom božanstva Okeana koji živi u moru, ili rezultatom daha planete. Također su napravljene i druge fantastične pretpostavke o prirodi plime. (takođe pogledajte str. Istorija istraživanja)

Postoji porast i pad vode. Ovo je fenomen morske plime. Već u antici, posmatrači su primijetili da plima dolazi neko vrijeme nakon kulminacije Mjeseca na mjestu posmatranja. Štaviše, plime su najjače u danima mladog i punog mjeseca, kada su centri Mjeseca i Sunca približno na istoj pravoj liniji.

S obzirom na to, I. Newton je objasnio plimu i oseku djelovanjem gravitacije sa Mjeseca i Sunca, naime, da različite dijelove Zemlje Mjesec privlači na različite načine.

Zemlja rotira oko svoje ose mnogo brže nego što se Mjesec okreće oko Zemlje. Kao rezultat toga, plimna grba (relativni položaj Zemlje i Mjeseca prikazana je na slici 38) se pomiče, plimni talas teče duž Zemlje i nastaju plimne struje. Kada se približi obali, visina vala raste kako se dno diže. U kopnenim morima visina plimnog talasa iznosi svega nekoliko centimetara, dok u otvorenom okeanu doseže oko jedan metar. U dobro lociranim uskim zaljevima, visina plime se povećava nekoliko puta više.

Trenje vode o dno, kao i deformacija čvrste ljuske Zemlje, praćeni su oslobađanjem toplote, što dovodi do rasipanja energije sistema Zemlja-Mjesec. Budući da je plimna grba na istoku, maksimalna plima se javlja nakon kulminacije Mjeseca, povlačenje grbe uzrokuje ubrzanje Mjeseca i usporavanje Zemljine rotacije. Mjesec se postepeno udaljava od Zemlje. Zaista, geološki podaci pokazuju da su u periodu jure (prije 190-130 miliona godina) plime bile mnogo veće, a dan kraći. Treba napomenuti da kada se udaljenost do Mjeseca smanji za faktor 2, visina plime se povećava za faktor 8. Trenutno se dan povećava za 0,00017 s godišnje. Dakle, za oko 1,5 milijardi godina njihova dužina će se povećati na 40 današnjih dana. Mjesec će biti iste dužine. Kao rezultat toga, Zemlja i Mjesec će uvijek biti okrenuti jedno prema drugom istom stranom. Nakon toga, Mjesec će se postepeno početi približavati Zemlji i za još 2-3 milijarde godina bit će rastrgan plimskim silama (ako, naravno, do tog vremena Sunčev sistem još uvijek postoji).

Uticaj mjeseca na plimu

Razmotrimo, slijedeći Newtona, detaljnije plime uzrokovane privlačenjem Mjeseca, budući da je utjecaj Sunca znatno (2,2 puta) manji.

Zapišimo izraze za ubrzanja uzrokovana privlačenjem Mjeseca za različite tačke Zemlje, vodeći računa da su ta ubrzanja ista za sva tijela u datoj tački prostora. U inercijskom referentnom okviru povezanom sa centrom mase sistema, vrijednosti ubrzanja će biti:

A A \u003d -GM / (R - r) 2, a B \u003d GM / (R + r) 2, a O \u003d -GM / R 2,

gdje aa, aO, a B su ubrzanja uzrokovana privlačenjem Mjeseca u tačkama A, O, B(Sl. 37); M je masa mjeseca; r je poluprečnik Zemlje; R- udaljenost između centara Zemlje i Mjeseca (za proračune se može uzeti jednako 60 r); G je gravitaciona konstanta.

Ali mi živimo na Zemlji i sva posmatranja se vrše u referentnom sistemu koji je povezan sa centrom Zemlje, a ne sa centrom mase Zemlja-Mjesec. Da biste prešli na ovaj sistem, potrebno je od svih ubrzanja oduzeti ubrzanje centra Zemlje. Onda

A’ A = -GM ☾ / (R - r) 2 + GM ☾ / R 2 , a’ B = -GM ☾ / (R + r) 2 + GM / R 2 .

Uradimo zagrade i uzmimo to u obzir r malo u poređenju sa R a može se zanemariti u zbrojima i razlikama. Onda

A’ A \u003d -GM / (R - r) 2 + GM ☾ / R 2 \u003d GM ☾ (-2Rr + r 2) / R 2 (R - r) 2 = -2GM ☾ r / R 3.

Ubrzanja a’A i a’B identični po modulu, suprotnog smjera, svaki usmjeren od centra Zemlje. Zovu se plimna ubrzanja. U tačkama C i D plimna ubrzanja, manja po veličini i usmjerena prema centru Zemlje.

Plimna ubrzanja nazivaju se ubrzanjima koja nastaju u referentnom okviru povezanom s tijelom zbog činjenice da, zbog konačnih dimenzija ovog tijela, njegovi različiti dijelovi različito privlače uznemirujuće tijelo. U tačkama A i B ubrzanje gravitacije je manje nego u tačkama C i D(Sl. 37). Dakle, da bi pritisak na istoj dubini bio isti (kao u komunikacionim posudama) na ovim tačkama, voda mora porasti, formirajući takozvanu plimnu grbu. Proračun pokazuje da je porast vode ili plime na otvorenom okeanu oko 40 cm.U priobalnim vodama je mnogo veći, a rekord je oko 18 m. Njutnova teorija to ne može objasniti.

Na obali mnogih vanjskih mora može se vidjeti zanimljiva slika: uz obalu nedaleko od vode razvučene su ribarske mreže. Štaviše, ove mreže nisu bile postavljene za sušenje, već za ulov ribe. Ako ostanete na obali i promatrate more, onda će vam sve postati jasno. Sada je voda počela da raste, a tamo gde je pre samo nekoliko sati bio peščani sprud, pljuskali su talasi. Kada se voda povukla, pojavile su se mreže u kojima je upletena riba svjetlucala krljuštima. Ribari su, zaobilazeći mreže, skinuli ulov. materijal sa sajta

Evo kako jedan očevidac opisuje početak plime: „Došli smo do mora“, rekao mi je jedan saputnik. Pogledao sam okolo u nedoumici. Ispred mene je zaista bila obala: trag mreškanja, napola zatrpani kostur tuljana, rijetki komadi peraje, krhotine školjki. A iza toga prostiralo se ravno prostranstvo... i bez mora. Ali tri sata kasnije, nepomična linija horizonta počela je da diše, uznemirila se. A sada je morski talas zaiskril iza nje. Talas plime nekontrolirano se kotrljao naprijed po sivoj površini. Prestižući jedni druge, talasi su se isticali na obalu. Jedno za drugim, daleke stene su tonule - a svuda okolo vidi se samo voda. Baca mi slani sprej u lice. Umjesto mrtve ravnice, vodena površina živi i diše preda mnom.

Kada plimni val uđe u zaljev u obliku lijevka, obala zaljeva kao da ga sabija, zbog čega se visina plime povećava nekoliko puta. Dakle, u zalivu Fundy kod istočne obale Sjeverne Amerike, visina plime doseže 18 m. U Evropi se najviše plime (do 13,5 metara) javljaju u Bretanji u blizini grada Saint-Malo.

Vrlo često plimni talas dolazi u usta

Uticaj Mjeseca na zemaljski svijet postoji, ali nije izražen. Gotovo je nemoguće vidjeti. Jedina pojava koja vidljivo demonstrira efekat Mesečeve gravitacije je uticaj Meseca na plimu i oseku. Naši stari preci povezivali su ih sa Mjesecom. I bili su potpuno u pravu.

Kako mjesec utiče na plimu i oseku

Plima je na pojedinim mjestima toliko jaka da se voda povlači stotinama metara od obale, otkrivajući dno na kojem su narodi koji žive na obali sakupljali plodove mora. Ali sa neumoljivom preciznošću, voda koja se povlači sa obale ponovo se kotrlja. Ako ne znate koliko često dolazi do plime, možete biti daleko od obale, pa čak i umrijeti pod nadolazećom vodenom masom. Primorski narodi su savršeno znali raspored dolaska i odlaska voda.

Ova pojava se javlja dva puta dnevno. Štaviše, oseke i oseke ne postoje samo u morima i okeanima. Svi izvori vode su pod uticajem mjeseca. Ali daleko od mora, to je gotovo neprimjetno: ponekad voda malo poraste, a onda malo opadne.

Uticaj mjeseca na tečnosti

Fluid je jedini prirodni element koji se kreće iza Mjeseca praveći oscilacije. Kamen ili kuću ne može privući mjesec jer imaju čvrstu strukturu. Savitljiva i plastična voda jasno pokazuje efekat Mesečeve mase.

Šta se dešava tokom oseke ili oseke? Kako mjesec podiže vodu? Mesec najjače utiče na vode mora i okeana sa one strane Zemlje koja mu je trenutno direktno okrenuta.

Ako u ovom trenutku pogledate Zemlju, možete vidjeti kako Mjesec privlači vode okeana prema sebi, podiže ih, a vodeni stup nabuja, formirajući „grbu“, odnosno pojavljuju se dvije „grbe“ - visoko sa strane na kojoj se nalazi Mjesec, a manje izražen na suprotnoj strani.

"Grbe" precizno prate kretanje Mjeseca oko Zemlje. Budući da je svjetski okean jedinstvena cjelina i da vode u njemu komuniciraju, grbe se kreću od obale, pa do obale. Budući da Mjesec dva puta prolazi kroz tačke koje se nalaze na udaljenosti od 180 stepeni jedna od druge, uočavamo dvije plime i dvije oseke.

Pliva i oseka prema fazama mjeseca

• Najveće oseke i oseke javljaju se na obalama okeana. U našoj zemlji - na obalama Arktičkog i Tihog okeana.
• Manje značajne plime i oseke su karakteristične za unutrašnja mora.
• Još slabije se ovaj fenomen uočava u jezerima ili rijekama.
• Ali čak i na obalama okeana, plime su jače u jedno doba godine, a slabije u drugo. To je već povezano sa udaljenošću Mjeseca od Zemlje.
• Što je Mjesec bliže površini naše planete, to će biti jači i oseke. Što dalje - to je, naravno, slabije.

Na vodene mase ne utiče samo Mjesec, već i Sunce. Jedino je udaljenost od Zemlje do Sunca mnogo veća, pa ne primjećujemo njegovu gravitacijsku aktivnost. Ali odavno je poznato da plime ponekad postanu veoma jake. To se dešava kad god je mlad ili pun mjesec.

Ovdje dolazi do izražaja moć Sunca. U ovom trenutku, sve tri planete - Mjesec, Zemlja i Sunce - postavljene su u pravu liniju. Na Zemlju već djeluju dvije sile privlačenja - i Mjesec i Sunce.

Naravno, visina porasta i pada vode se povećava. Najjači će biti kombinovani uticaj Meseca i Sunca, kada se obe planete nalaze na istoj strani Zemlje, odnosno kada je Mesec između Zemlje i Sunca. I više vode će se podići sa strane Zemlje okrenute prema Mjesecu.

Ovo čudesno svojstvo Mjeseca ljudi koriste da bi dobili besplatnu energiju. Na obalama mora i okeana sada se grade plimne hidroelektrane koje proizvode električnu energiju zahvaljujući "radu" Mjeseca. Plimne hidroelektrane se smatraju ekološki najprihvatljivijim. Djeluju u skladu s prirodnim ritmovima i ne zagađuju okoliš.

Oliva i oseka su periodični porast i pad nivoa vode u okeanima i morima.

Dva puta u toku dana, sa intervalom od oko 12 sati i 25 minuta, voda u blizini obale okeana ili otvorenog mora raste i, ako nema prepreka, ponekad poplavi velike prostore - ovo je plima. Zatim se voda spušta i povlači, otkrivajući dno - ovo je oseka. Zašto se ovo dešava? Čak su i stari ljudi razmišljali o tome, primijetili su da su ove pojave povezane s Mjesecom. Glavni razlog za oseke i oseke prvi je ukazao I. Newton - to je privlačenje Zemlje Mjesecom, odnosno razlika između privlačenja Mjeseca cijele Zemlje u cjelini i njene vodene ljuske .

Plima i oseka objašnjeni Newtonovom teorijom

Privlačenje Zemlje od strane Mjeseca se sastoji od privlačenja pojedinačnih čestica Zemlje Mjesecom. Čestice koje su trenutno bliže Mjesecu on jače privlače, a one udaljenije slabije. Da je Zemlja apsolutno čvrsta, onda ova razlika u sili privlačenja ne bi igrala nikakvu ulogu. Ali Zemlja nije apsolutno čvrsto tijelo, stoga razlika u privlačnim silama čestica koje se nalaze blizu površine Zemlje i blizu njenog centra (ova razlika se naziva sila koja stvara plimu) pomiče čestice jedna u odnosu na drugu, i Zemlja, prvenstveno njena vodena školjka, je deformisana.

Kao rezultat toga, na strani koja je okrenuta prema Mjesecu, i na njegovoj suprotnoj strani, voda se diže, formirajući plimne izbočine i tamo se nakuplja višak vode. Zbog toga se nivo vode u drugim suprotnim tačkama Zemlje u ovom trenutku smanjuje - ovdje je oseka.

Da se Zemlja ne bi okretala, a Mjesec ostao nepomičan, tada bi Zemlja, zajedno sa svojom vodenom školjkom, uvijek zadržala isti izduženi oblik. Ali Zemlja se rotira, a Mjesec se kreće oko Zemlje za oko 24 sata i 50 minuta. U istom periodu plimne izbočine prate Mjesec i kreću se duž površine okeana i mora od istoka prema zapadu. Budući da postoje dvije takve izbočine, plimni talas prolazi preko svake tačke u okeanu dva puta dnevno u intervalu od oko 12 sati i 25 minuta.

Zašto je visina plimnog talasa različita

Na otvorenom okeanu voda lagano raste tokom prolaska plimnog talasa: oko 1 m ili manje, što ostaje gotovo neprimjetno za mornare. Ali na obali je čak i takav porast vodostaja primjetan. U zaljevima i uskim zaljevima nivo vode raste mnogo više za vrijeme plime, jer obala sprječava kretanje plimnog vala i voda se ovdje akumulira za cijelo vrijeme između oseke i oseke.

Najveća plima (oko 18 m) uočena je u jednom od zaljeva na obali u Kanadi. U Rusiji se najviše plime (13 m) javljaju u zaljevima Gizhiginskaya i Penzhinskaya Ohotskog mora. U unutrašnjim morima (na primjer, u Baltičkom ili Crnom moru) plime su gotovo neprimjetne, jer mase vode koje se kreću zajedno s oceanskim plimnim valom nemaju vremena prodrijeti u takva mora. Ali svejedno, u svakom moru ili čak jezeru, nezavisni plimni valovi nastaju s malom masom vode. Na primjer, visina plime u Crnom moru doseže samo 10 cm.

U istom području visina plime je različita, jer se udaljenost od Mjeseca do Zemlje i najveća visina Mjeseca iznad horizonta mijenjaju tokom vremena, a to dovodi do promjene veličine sila koje stvaraju plimu i oseku. .

Plima i sunce

Sunce takođe utiče na plimu i oseku. Ali plimne sile Sunca su 2,2 puta manje od plimnih sila Mjeseca.

Za vrijeme mladog mjeseca i punog mjeseca, plimne sile Sunca i Mjeseca djeluju u istom smjeru - tada se dobijaju najveće plime. Ali tokom prve i treće mjesečeve četvrti, plimne sile Sunca i Mjeseca se suprotstavljaju, pa su plime i oseke manje.

Plima u vazdušnom omotaču Zemlje i u njenom čvrstom telu

Plimni fenomeni se javljaju ne samo u vodi, već iu zračnoj ljusci Zemlje. Zovu se atmosferske plime. Plime se također javljaju u čvrstom tijelu Zemlje, budući da Zemlja nije apsolutno čvrsta. Vertikalne oscilacije Zemljine površine zbog plime i oseke dostižu nekoliko desetina centimetara.

Praktična upotreba oseke i oseke

Plimna elektrana je posebna vrsta hidroelektrane koja koristi energiju plime i oseke, a zapravo kinetičku energiju rotacije Zemlje. Plimne elektrane grade se na obalama mora, gdje gravitacijske sile Mjeseca i Sunca mijenjaju nivo vode dva puta dnevno. Oscilacije vodostaja u blizini obale mogu doseći 18 metara.

Godine 1967. izgrađena je plimna elektrana u Francuskoj na ušću rijeke Rance.

U Rusiji od 1968. godine radi eksperimentalna TE u zalivu Kislaja na obali Barencovog mora.

Postoje PES iu inostranstvu - u Francuskoj, Velikoj Britaniji, Kanadi, Kini, Indiji, SAD i drugim zemljama.

Svjetski okean živi po svojim pravilima, koja su harmonično spojena sa zakonima svemira. Već duže vrijeme ljudi primjećuju da se aktivno kreću, ali nisu mogli razumjeti s čime su povezana ova kolebanja nivoa mora. Hajde da saznamo šta je plima, oseka?

Pliva i oseka: misterije okeana

Mornari su savršeno dobro znali da su plime i oseke svakodnevni fenomen. Ali ni obični stanovnici ni učeni umovi nisu mogli razumjeti prirodu ovih promjena. Još u petom veku pre nove ere, filozofi su pokušali da opišu i okarakterišu kako se okeani kreću. izgledalo kao nešto fantastično i neobično. Čak su i ugledni naučnici smatrali da su plime i oseke dah planete. Ova verzija postoji nekoliko milenijuma. Tek krajem sedamnaestog veka značenje reči "plima" povezivalo se sa kretanjem meseca. Ali ovaj proces nije bilo moguće objasniti sa naučne tačke gledišta. Stotine godina kasnije, naučnici su otkrili ovu misteriju i dali tačnu definiciju dnevne promjene nivoa vode. Nauka o okeanologiji, koja se pojavila u dvadesetom veku, utvrdila je da je plima porast i pad nivoa vode okeana usled gravitacionog uticaja meseca.

Da li su plime svuda iste?

Uticaj mjeseca na zemljinu koru nije isti, pa se ne može reći da su plime i oseke identične u cijelom svijetu. U nekim dijelovima svijeta dnevni padovi nivoa mora dosežu i do šesnaest metara. A stanovnici crnomorske obale praktički uopće ne primjećuju plime, jer su one najbeznačajnije na svijetu.

Obično se promjena dešava dva puta dnevno – ujutro i uveče. Ali u Južnom kineskom moru, plima je kretanje vodenih masa, koje se događa samo jednom u dvadeset četiri sata. Najviše od svega, promjene razine mora su uočljive u tjesnacima ili drugim uskim grlima. Ako promatrate, golim okom će se primijetiti koliko brzo voda odlazi ili dolazi. Ponekad se za nekoliko minuta podigne na pet metara.

Kako smo već saznali, promjena nivoa mora uzrokovana je udarom na zemljinu koru njenog nepromjenjivog satelita Mjeseca. Ali kako se ovaj proces odvija? Da bismo razumjeli šta je plima, potrebno je detaljno razumjeti interakciju svih planeta u Sunčevom sistemu.

Mjesec i Zemlja su u stalnoj ovisnosti jedno o drugom. Zemlja privlači svoj satelit, a on, zauzvrat, teži da privuče našu planetu. Ovo beskrajno rivalstvo vam omogućava da održite potrebnu udaljenost između dva kosmička tijela. Mjesec i Zemlja se kreću po svojim orbitama, čas se udaljavaju, čas približavaju jedno drugom.

U tom trenutku, kada se Mjesec približi našoj planeti, zemljina kora se savija prema njoj. To uzrokuje talas vode na površini zemljine kore, kao da teži da se podigne više. Odvajanje Zemljinog satelita uzrokuje pad nivoa Svjetskog okeana.

Interval plime i oseke na Zemlji

Pošto je plima redovna pojava, ona mora imati svoj specifičan interval kretanja. Oceanolozi su uspjeli izračunati tačno vrijeme lunarnog dana. Ovaj izraz se obično naziva rotacija mjeseca oko naše planete, nešto je duža od naših uobičajenih dvadeset i četiri sata. Svakog dana plima se pomjera za pedeset minuta. Ovaj vremenski interval je neophodan da talas "sustigne" Mesec, koji se pomera za trinaest stepeni preko Zemljinog dana.

Utjecaj okeanske plime na rijeke

Već smo shvatili šta je plima, ali malo ljudi zna za efekte ovih oceanskih oscilacija na našu planetu. Iznenađujuće, čak i rijeke su pod utjecajem plime i oseke, a ponekad je rezultat ove intervencije nevjerovatno zastrašujući.

Tokom plime, val koji je ušao u ušće rijeke susreće se s potokom slatke vode. Kao rezultat miješanja vodenih masa različite gustoće, formira se moćno okno koje se počinje kretati velikom brzinom protiv toka rijeke. Ovaj potok se zove bor i sposoban je uništiti gotovo sva živa bića na svom putu. Slična pojava za nekoliko minuta spira obalna naselja i erodira obalu. Bor staje isto tako iznenada kao što je i počeo.

Naučnici su zabilježili slučajeve kada je moćan bor vratio rijeke ili ih potpuno zaustavio. Nije teško zamisliti koliko su ovi fenomenalni plimni događaji postali katastrofalni za sve stanovnike rijeke.

Kako plime i oseke utiču na morski život?

Nije iznenađujuće da plime i oseke imaju ogroman uticaj na sve organizme koji žive u dubinama okeana. Najteže je za male životinje koje žive u obalnim zonama. Moraju se stalno prilagođavati promjeni nivoa vode. Za mnoge od njih, plime i oseke su način za promjenu staništa. Za vrijeme plime, mali rakovi se približavaju obali i pronalaze hranu za sebe, oseka ih vuče dublje u ocean.

Oceanolozi su dokazali da su mnogi morski životi usko povezani s plimnim valovima. Na primjer, kod nekih vrsta kitova metabolizam se usporava za vrijeme oseke. Kod ostalih dubokomorskih stanovnika reproduktivna aktivnost ovisi o visini vala i njegovoj amplitudi.

Većina naučnika vjeruje da će nestanak fenomena kao što su fluktuacije u nivou okeana dovesti do izumiranja mnogih živih bića. Zaista, u ovom slučaju će izgubiti svoj izvor ishrane i neće moći da podese svoj biološki sat na određeni ritam.

Brzina rotacije Zemlje: da li je uticaj plime i oseke veliki?

Već dugi niz decenija naučnici proučavaju sve što je u vezi sa pojmom "plima". Ovo je proces koji svake godine donosi sve više misterija. Mnogi stručnjaci pripisuju brzinu Zemljine rotacije djelovanju plimnih valova. Prema ovoj teoriji, pod uticajem plime i oseke nastaju na svom putu, neprestano savladavaju otpor zemljine kore. Kao rezultat toga, gotovo neprimjetno za ljude, brzina rotacije planete se usporava.

Proučavajući morske korale, oceanolozi su otkrili da je prije nekoliko milijardi godina Zemljin dan bio dvadeset i dva sata. U budućnosti će se rotacija Zemlje još više usporiti, a u nekom trenutku će jednostavno biti jednaka amplitudi lunarnog dana. U ovom slučaju, kako predviđaju naučnici, oseke i oseke će jednostavno nestati.

Ljudska aktivnost i amplituda oscilacija Svjetskog okeana

Nije iznenađujuće što je i čovjek podložan djelovanju plime i oseke. Na kraju krajeva, on je 80% tečan i ne može a da ne reaguje na uticaj Meseca. Ali čovjek ne bi bio kruna stvaranja prirode da nije naučio da praktično sve prirodne pojave koristi u svoju korist.

Energija plimnog vala je nevjerovatno visoka, pa su se godinama stvarali različiti projekti za izgradnju elektrana u područjima s velikom amplitudom kretanja vodenih masa. U Rusiji već postoji nekoliko takvih elektrana. Prvi je izgrađen u Bijelom moru i bio je eksperimentalna verzija. Snaga ove stanice nije prelazila osamsto kilovata. Sada se ova brojka čini smiješnom, a nove elektrane na plimne valove proizvode energiju koja napaja mnoge gradove.

Naučnici ove projekte vide kao budućnost ruske energetike, jer nam omogućavaju da se pažljivije odnosimo prema prirodi i sarađujemo s njom.

Pliva i oseka prirodni su fenomeni koji su ne tako davno bili potpuno neistraženi. Svako novo otkriće oceanologa dovodi do još većih pitanja u ovoj oblasti. Ali možda će jednog dana naučnici moći da razotkriju sve misterije koje okeanska plima predstavlja čovečanstvu svakog dana.