Kus on mõõn ja mõõn. Mere looded ja looded. Loodete suurimad amplituudid

MOSKVA RIIKLIK KESKKONNAINSENERIÜLIKOOL

Essee teemal "Maateadused"

Teema: "Ebb and Flow"

Lõpetatud:

Õpilasrühm H-30

Tsvetkov E.N.

Kontrollitud:

Petrova I.F.

Moskva, 2003

Definitsioon.

Ebb ja flow, perioodilised veetaseme kõikumised (tõusud ja langused) Maa veealadel, mis on tingitud Kuu ja Päikese gravitatsioonilisest külgetõmbest, mis mõjub pöörlevale Maale. Kõik suured veealad, sealhulgas ookeanid, mered ja järved, on ühel või teisel määral allutatud loodetele, kuigi järvedel on need väikesed.

Tõusu ajal ööpäeva või poole päeva jooksul täheldatud kõrgeimat veetaset nimetatakse tõusuks, mõõna madalaimat veetaset mõõnakuks ja hetke, mil need piirmärgid saavutatakse, nimetatakse vastavalt seismiseks (või etapiks). mõõn või mõõn. Keskmine meretase on tingimuslik väärtus, millest kõrgemal asuvad tasememärgid tõusude ajal ja allpool - mõõna ajal. See on kiireloomuliste vaatluste suurte seeriate keskmistamise tulemus. Mõõna (või mõõna) keskmine kõrgus on keskmine väärtus, mis on arvutatud suure andmeseeria põhjal kõrg- või mõõnatasemete kohta. Mõlemad keskmised tasemed on seotud kohaliku aktsiaga.

Veetaseme vertikaalsed kõikumised tõusude ja mõõnade ajal on seotud veemasside horisontaalse liikumisega ranniku suhtes. Neid protsesse raskendavad tuule tõus, jõgede äravool ja muud tegurid. Veemasside horisontaalset liikumist rannikuvööndis nimetatakse loodete (või loodete) hoovusteks, veetaseme vertikaalseid kõikumisi aga mõõnadeks ja vooludeks. Kõiki mõõnade ja voogudega seotud nähtusi iseloomustab perioodilisus. Loodete hoovused muudavad perioodiliselt suunda, samas kui ookeanihoovused, mis liiguvad pidevalt ja ühesuunaliselt, on tingitud atmosfääri üldisest tsirkulatsioonist ja katavad suuri avaookeani alasid.

Tõusult mõõnani ja vastupidi üleminekuintervallide ajal on hoovuse trendi raske kindlaks teha. Sel ajal (mis ei lange alati kokku tõusu või mõõnaga) öeldakse, et vesi "seiskub".

Tõusud ja mõõnad vahelduvad tsükliliselt vastavalt muutuvatele astronoomilistele, hüdroloogilistele ja meteoroloogilistele tingimustele. Loodefaaside järjestus määratakse päevase kursuse kahe maksimumi ja kahe miinimumiga.

Nähtuse olemus.

Kuigi Päike mängib loodete protsessides olulist rolli, on nende arengus määravaks teguriks Kuu gravitatsiooniline külgetõmbejõud. Loodejõudude mõju aste igale veeosakesele, olenemata selle asukohast maapinnal, määratakse Newtoni universaalse gravitatsiooni seadusega. See seadus ütleb, et kaks aineosakest tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on otseselt võrdeline mõlema osakese masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. See tähendab, et mida suurem on kehade mass, seda suurem on nende vastastikune tõmbejõud (sama tihedusega tekitab väiksem keha vähem külgetõmbejõudu kui suurem). Seadus tähendab ka seda, et mida suurem on kahe keha vaheline kaugus, seda väiksem on nendevaheline külgetõmme. Kuna see jõud on pöördvõrdeline kahe keha vahelise kauguse ruuduga, mängib kaugustegur loodete jõu suuruse määramisel palju suuremat rolli kui kehade massid.

Maa gravitatsiooniline külgetõmbejõud, mis mõjub Kuule ja hoiab seda Maa-lähedasel orbiidil, on vastupidine Maa külgetõmbejõule Kuu poolt, mis kipub Maad Kuu poole nihutama ja kõik sellel olevad objektid "tõstma". Maa Kuu suunas. Otse Kuu all asuv punkt maapinnal on Maa keskpunktist vaid 6400 km kaugusel ja Kuu keskpunktist keskmiselt 386 063 km kaugusel. Lisaks on Maa mass 81,3 korda suurem kui Kuu mass. Seega on selles maapinna punktis Maa külgetõmbejõud, mis toimib mis tahes objektile, ligikaudu 300 tuhat korda suurem kui Kuu külgetõmme. Levinud on arusaam, et vesi Maal, otse Kuu all, tõuseb Kuu suunas, põhjustades vee äravoolu mujalt Maa pinnal, kuid kuna Kuu tõmbejõud on Maa omaga võrreldes nii väike, ei piisa nii suure raskuse tõstmiseks.

Kuid Maa ookeanid, mered ja suured järved, mis on suured vedelad kehad, võivad külgsuunalise nihke jõu mõjul vabalt liikuda ja igasugune väike horisontaalne nihketendents paneb need liikuma. Kõik veed, mis ei asu vahetult Kuu all, alluvad Kuu gravitatsioonijõu komponendile, mis on suunatud tangentsiaalselt (tangentsiaalselt) maapinnale, samuti selle komponendile, mis on suunatud väljapoole, ning on allutatud horisontaalsele nihkele tahke aine suhtes. maakoor. Selle tulemusena toimub veevool maapinna külgnevatest piirkondadest kuu all asuva koha suunas. Sellest tulenev vee kogunemine Kuu all olevasse punkti moodustab seal mõõna. Tegelik hiidlaine kõrgus avaookeanis on vaid 30–60 cm, kuid mandrite või saarte rannikule lähenedes suureneb see oluliselt.

Vee liikumise tõttu naaberpiirkondadest Kuu all asuva punkti suunas toimub vastav vee väljavool kahes teises punktis, mis on sellest kaugemal ja mis on veerandiga Maa ümbermõõdust. Huvitav on märkida, et ookeani taseme langemisega neis kahes punktis kaasneb merepinna tõus mitte ainult Kuu poole, vaid ka selle vastasküljel. Seda asjaolu seletab ka Newtoni seadus. Kaks või enam objekti, mis asuvad samast gravitatsiooniallikast erineval kaugusel ja on seetõttu erineva suurusega raskuskiirendusega, liiguvad üksteise suhtes, kuna raskuskeskmele kõige lähemal asuv objekt tõmbab selle poole kõige tugevamalt. Kuu all asuvas punktis olev vesi tunneb Kuu poole tugevamat külgetõmmet kui selle all olev Maa, kuid Maa tõmbub Kuu poole tugevamini kui vesi planeedi vastasküljel. Seega tekib tõusulaine, mida Maa Kuu poole jääval küljel nimetatakse otseseks, vastasküljel aga vastupidiseks. Esimene neist on vaid 5% kõrgem kui teine.

Kuu pöörlemise tõttu oma orbiidil ümber Maa möödub antud kohas kahe järjestikuse tõusu või mõõna vahel ligikaudu 12 tundi ja 25 minutit. Järjestikuste tõusude ja mõõnade kulminatsioonide vaheline intervall on u. 6 h 12 min. Ajavahemikku 24 tundi ja 50 minutit kahe järjestikuse tõusu vahel nimetatakse loodete (või kuu) päevaks.

Loodete ebavõrdsused. Loodete protsessid on väga keerulised, seetõttu tuleb nende mõistmiseks arvesse võtta paljusid tegureid. Igal juhul määravad peamised tunnused: 1) loodete arengustaadium Kuu läbimise suhtes; 2) loodete amplituud ja 3) loodete kõikumise tüüp või veetaseme kõvera kuju. Loodejõudude suuna ja ulatuse arvukad variatsioonid põhjustavad erinevusi hommikuste ja õhtuste loodete suurustes konkreetses sadamas, aga ka samade loodete vahel erinevates sadamates. Neid erinevusi nimetatakse loodete ebavõrdsusteks.

poolpüsiv toime. Tavaliselt päeva jooksul moodustub peamise loodete jõu – Maa pöörlemise ümber oma telje – tõttu kaks täielikku loodete tsüklit. Ekliptika põhjapooluselt vaadates on ilmne, et Kuu pöörleb ümber Maa samas suunas, milles Maa pöörleb ümber oma telje – vastupäeva. Iga järgneva pöördega võtab see punkt maapinnal taas positsiooni otse Kuu all, mõnevõrra hiljem kui eelmise pöörde ajal. Seetõttu hilinevad nii tõusud kui ka mõõnad iga päev umbes 50 minutit. Seda väärtust nimetatakse kuu viivituseks.

Poolkuu ebavõrdsus. Seda põhilist variatsioonitüüpi iseloomustab ligikaudu 14 3/4 päeva pikkune perioodilisus, mis on seotud Kuu pöörlemisega ümber Maa ja järjestikuste faaside, eelkõige süzygiate (noorkuud ja täiskuud), s.o. hetked, mil päike, maa ja kuu on ühel joonel. Seni oleme tegelenud ainult Kuu loodete tegevusega. Loodetele avaldab mõju ka Päikese gravitatsiooniväli, kuid kuigi Päikese mass on Kuu massist palju suurem, on kaugus Maast Päikeseni nii palju suurem kui kaugus Kuust, et Päikese tõusujõud on poole väiksem. Kuust. Kui aga Päike ja Kuu on samal sirgel, nii ühel pool Maad kui ka erinevatel külgedel (noorkuu või täiskuu ajal), siis nende tõmbejõud liidetakse, toimides mööda ühte telge, ja päikeseloonus asetseb kuu loode peale. Samamoodi suurendab Päikese külgetõmme Kuu mõjust põhjustatud mõõna. Seetõttu on looded kõrgemad ja looded madalamad kui siis, kui need oleksid põhjustatud ainult Kuu tõmbejõust. Selliseid loodete nimetatakse kevadisteks loodeteks.

Kui Päikese ja Kuu gravitatsioonijõuvektorid on üksteisega risti (kvadratuuride ajal, st kui Kuu on esimeses või viimases veerandis), toimivad nende loodete jõud vastupidiselt, kuna Päikese külgetõmbejõust põhjustatud mõõn kattub tekitatud mõõnaga. Kuu poolt. Sellistes tingimustes ei ole looded nii kõrged ja looded ei ole nii madalad, nagu oleksid need tingitud ainult Kuu gravitatsioonijõust. Selliseid vahepealseid tõusulaineid nimetatakse kvadratuuriks. Kõrge ja madala veetaseme vahemik väheneb sel juhul kevadise mõõnaga võrreldes ligikaudu kolm korda. Atlandi ookeanil jäävad nii kevadised looded kui ka kvadratuur looded tavaliselt päeva võrra hiljaks võrreldes vastava kuufaasiga. Vaikses ookeanis on selline hilinemine vaid 5 tundi.New Yorgi ja San Francisco sadamates ning Mehhiko lahes on kevadised looded 40% suuremad kui kvadratuursed.

kuu Loodete kõrguste kõikumise periood, mis tekib Kuu parallaksi tõttu, on 27 1/2 päeva. Selle ebavõrdsuse põhjuseks on Kuu kauguse muutumine Maast viimase pöörlemise käigus. Kuu orbiidi elliptilise kuju tõttu on Kuu loodete jõud perigees 40% suurem kui apogees. See arvutus kehtib New Yorgi sadama kohta, kus Kuu apogees või perigees viibimine hilineb tavaliselt umbes 1 1/2 päeva vastavast kuufaasist. San Francisco sadama jaoks on kuu perigees või apogees olemise tõttu loodete kõrguste erinevus vaid 32% ja need järgivad kuu vastavaid faase kahepäevase hilinemisega.

igapäevane ebavõrdsus. Selle ebavõrdsuse periood on 24 tundi 50 minutit. Selle esinemise põhjused on Maa pöörlemine ümber oma telje ja Kuu deklinatsiooni muutus. Kui Kuu on taevaekvaatori lähedal, erinevad antud päeva kaks mõõna (nagu ka kaks mõõna) vähe ning hommikuse ja õhtuse kõrg- ja mõõnavee kõrgused on väga lähedased. Kui aga Kuu põhja- või lõunadeklinatsioon suureneb, erinevad sama tüüpi hommikused ja õhtused loodete kõrgused ning kui Kuu saavutab suurima põhja- või lõunadeklinatsiooni, on see erinevus suurim. Tuntud on ka troopilised looded, mida nimetatakse seetõttu, et Kuu on peaaegu põhja- või lõunatroopika kohal.

Ööpäevane ebavõrdsus ei mõjuta oluliselt Atlandi ookeani kahe järjestikuse mõõna kõrgust ja isegi selle mõju loodete kõrgustele on võnkumiste üldise amplituudiga võrreldes väike. Vaikses ookeanis avaldub ööpäevane ebakorrapärasus aga mõõnatasemetes kolm korda rohkem kui loodete tasemetes.

Poolaasta ebavõrdsus. Selle põhjuseks on Maa tiirlemine ümber Päikese ja vastav muutus Päikese deklinatsioonis. Kaks korda aastas, mitmel päeval pööripäevade ajal, on Päike taevaekvaatori lähedal, s.o. selle deklinatsioon on 0 lähedal. Kuu asub ka taevaekvaatori lähedal ligikaudu päevasel ajal iga kahe nädala järel. Seega on pööripäevade ajal perioode, mil nii Päikese kui Kuu deklinatsioonid on ligikaudu 0. Nende kahe keha külgetõmbe kogumõju sellistel hetkedel on kõige märgatavam piirkondades, mis asuvad Maa ekvaatori lähedal. Kui samal ajal on Kuu noorkuu või täiskuu faasis nn. kevadised pööripäeva looded.

päikeseenergia parallaksi ebavõrdsus. Selle ebavõrdsuse avaldumise periood on üks aasta. Selle põhjuseks on Maa ja Päikese vahelise kauguse muutumine Maa orbitaalliikumise protsessis. Iga kord ümber Maa on Kuu sellest kõige lühemal kaugusel perigees. Kord aastas, 2. jaanuari paiku, jõuab oma orbiidil liikuv Maa ka Päikesele lähima lähenemispunkti (periheeli). Kui need kaks lähima lähenemise hetke langevad kokku, põhjustades suurima neto tõusujõu, võib oodata kõrgemat loodete taset ja madalamat loodete taset. Samamoodi, kui afeeli läbipääs langeb kokku apogeega, esineb vähem tõuse ja mõõnasid.

Muutus ajas.

Loodete fenomen pole ajas muutunud, kuna nii Kuu kui ka Päikese liikumine jääb samaks, mis tuhat aastat tagasi – nimelt mõjutab nende kahe taevakeha liikumine loodeid Maal.

Manifestatsiooni levik ja ulatus.

Maailma ookeani ranniku erinevates osades tekkivate loodete suurus ja iseloom sõltuvad kallaste konfiguratsioonist, merepõhja kaldenurgast ja paljudest muudest teguritest. Enamasti ilmuvad nad ookeani avatud rannikul. Hiidlainete tungimine sisemerre on keeruline ja seetõttu on nendes loodete amplituud väike.

Kitsad madalad Taani väinad kaitsevad Läänemerd hoovuste eest usaldusväärselt. Teoreetilised arvutused näitavad, et Läänemere veetaseme kõikumise amplituud on ligikaudu 10 sentimeetrit, kuid neid loodeid on peaaegu võimatu näha, kuna need kustutatakse täielikult veetaseme kõikumisest tuule või tuule mõjul. atmosfäärirõhu muutused. Veelgi usaldusväärsemalt on loodete eest kaitstud meie lõunamered – Must ja Aasov, mis suhtlevad Maailma ookeani vetega läbi rea kitsaste väinade ning Egeuse ja Vahemere sisemeri. Kui Hispaania Atlandi ookeani rannikul Gibraltari lähedal ulatus veetaseme erinevus tõusu ja mõõna ajal 3 meetrini, siis Vahemeres väina lähedal on see vaid 1,3 meetrit. Mujal merel on looded veelgi vähem olulised ega ületa tavaliselt 0,5 meetrit. Egeuse meres ning Bosporuse ja Dardanellide saartel nõrgeneb tõusulaine veelgi. Seetõttu on Mustal merel loodete mõjul veetaseme kõikumised alla 10 sentimeetri. Aasovi meres, mis on Musta merega ühendatud ainult kitsa Kertši väina kaudu, on loodete amplituud nullilähedane.

Samal põhjusel on looded ka Jaapani meres väga väikesed - siin ulatuvad need vaevalt 0,5 meetrini.

Kui sisemeres on loodete ulatus võrreldes ookeani avatud rannikuga vähenenud, siis lahtedes ja lahtedes, millel on lai ühendus ookeaniga, see suureneb. Hiidlaine siseneb sellistesse lahtedesse vabalt. Veemassid tormavad edasi, kuid ahenevate kallaste tõttu ja väljapääsu leidmata tõusevad nad üles ja ujutavad maa märkimisväärsele kõrgusele.

Valge mere sissepääsu juures nn lehtris on looded peaaegu samad, mis Barentsi mere rannikul ehk 4–5 meetrit. Kanin Nosi neemel ei ületa nad isegi 3 meetrit. Kuid Valge mere järk-järgult ahenevasse lehtrisse sisenedes tõuseb tõusulaine Mezeni lahes ja ulatub juba kümne meetri kõrgusele.

Veelgi olulisem on veetaseme tõus Ohhotski mere põhjapoolseimas osas. Niisiis tõuseb Shelikhovi lahe sissepääsu juures meretase tõusu ajal 4–5 meetrini, lahe tipus (merest kõige kaugemal) tõuseb see 9,5 meetrini ja Penžina lahes peaaegu 13 meetrit!

La Manche'is on looded väga kõrged. Inglise keeles, selle rannikul väikeses Lime'i lahes, tõuseb vesi syzygy's 14,4 meetrini ja prantsuse keeles Granville'i linna lähedal isegi 15 meetrini.

Mõnes Kanada Atlandi ookeani ranniku osas saavutavad looded oma äärmuslikud väärtused. Frobisheri väinas (see asub Hudsoni väina sissepääsu juures) - 15,6 meetrit ja Fundy lahes (USA piiri lähedal) - koguni 18 meetrit.

Mõnikord on merelainete mõju näha ka jõgedel. Hiidlaine tuleb suudmepiirkonda ookeani või mere avatud aladelt. Rannikule lähenedes tase tõuseb ja tõusulaine profiil deformeerub sügavuse ja ranniku konfiguratsiooni tunnuste vähenemise mõjul. Mererannas muutub selle esinõlv tagumisest järsemaks. Suudmeala rannikult tungib tõusulaine jõe kanalisüsteemi. Rohkem soolast vett piki jõesängi põhja liigub kiiluna kiiresti vastuvoolu. Kahe läheneva oja, mere ja jõe kokkupõrge põhjustab järsu võlli, mida nimetatakse boraks, moodustumise. Shanghaist lõuna pool Ida-Hiina merre suubuvas Cantangjiangi jões ulatub puuraua kõrgus 7–8 meetrini ja laine järsus on 70 kraadi. See kohutav veesein kiirusega 15 - 16 kilomeetrit tunnis pühib mööda jõge üles, uhudes ära kaldad ja ähvardades uputada iga laeva, mis õigel ajal rahulikku sulgvett ei leidnud. Lõuna-Ameerika suurim jõgi Amazon on kuulus ka oma võimsa metsa poolest. Seal levib 5-6 meetri kõrgune laine mööda jõge üles kolme tuhande kilomeetri kaugusel ookeanist. Mekongil levisid tõusulained kuni 500 km, Mississippil - kuni 400 km, Põhja-Dvinal - kuni 140 km. Mõõn kannab jõkke soolast vett. Samal ajal toimub jõe suudmeosas kas täielik või osaline jõe- ja soolase merevee segunemine või tekib kihistumine, kui täheldatakse pinna- ja alusvee soolsuse järsku erinevust. Soolane vesi tungib jõesuudmesse, mida kaugemale, seda suurem on kanali sügavus ja merevee tihedus (soolsus) ning seda väiksem on jõevee vooluhulk.

Müüdid ja legendid.

Pikka aega jäid kuumahoogude põhjused arusaamatuks. Iidsetel aegadel seletati neid meres elava ookeani jumaluse hingusega või planeedi hingamise tulemusega. Loodete olemuse kohta on tehtud ka muid fantastilisi oletusi. (vt ka lk Teadusajalugu)

Seal on vee tõus ja langus. See on meretõusude fenomen. Juba antiikajal märkasid vaatlejad, et mõõn saabub mõni aeg pärast Kuu kulminatsiooni vaatluskohas. Pealegi on looded kõige tugevamad noorkuu ja täiskuu päevadel, kui Kuu ja Päikese keskpunktid on ligikaudu samal sirgel.

Seda arvestades selgitas I. Newton loodeid Kuult ja Päikeselt lähtuva gravitatsiooni toimega, nimelt sellega, et Maa eri osi tõmbab Kuu erineval viisil.

Maa pöörleb ümber oma telje palju kiiremini kui Kuu tiirleb ümber Maa. Selle tulemusena liigub tõusulaine (Maa ja Kuu suhteline asend on näidatud joonisel 38), mööda Maad jookseb tõusulaine ja tekivad loodete hoovused. Kaldale lähenedes laine kõrgus põhja tõustes suureneb. Sisemeres ulatub hiidlaine kõrgus vaid mõne sentimeetrini, avaookeanis aga umbes ühe meetrini. Hea asukohaga kitsastes lahtedes suureneb mõõna kõrgus mitu korda.

Vee hõõrdumisega põhja vastu, aga ka Maa tahke kesta deformeerumisega kaasneb soojuse eraldumine, mis viib Maa-Kuu süsteemi energia hajumiseni. Kuna tõusulaine on otse itta, saabub maksimaalne tõus pärast Kuu kulminatsiooni, mõõna külgetõmbe mõjul Kuu kiireneb ja Maa pöörlemine aeglustub. Kuu hakkab tasapisi maast eemalduma. Tõepoolest, geoloogilised andmed näitavad, et juura perioodil (190–130 miljonit aastat tagasi) olid looded palju kõrgemad ja päev lühem. Tuleb märkida, et kui kaugus Kuust väheneb 2 korda, suureneb mõõna kõrgus 8 korda. Praegu pikeneb päev 0,00017 s võrra aastas. Nii et umbes 1,5 miljardi aasta pärast kasvab nende pikkus 40 tänapäevani. Kuu tuleb sama pikk. Selle tulemusena on Maa ja Kuu alati vastamisi sama küljega. Pärast seda hakkab Kuu tasapisi Maale lähenema ja veel 2-3 miljardi aasta pärast rebivad seda loodete jõud (kui muidugi selleks ajaks Päikesesüsteem veel eksisteerib).

Kuu mõju loodele

Vaatleme Newtonit järgides täpsemalt Kuu külgetõmbejõust tingitud loodeid, kuna Päikese mõju on oluliselt (2,2 korda) väiksem.

Paneme kirja Kuu külgetõmbejõust tingitud kiirenduste avaldised Maa erinevatele punktidele, võttes arvesse, et need kiirendused on antud ruumipunktis kõikidele kehadele ühesugused. Süsteemi massikeskmega seotud inertsiaalses tugiraamistikus on kiirenduse väärtused järgmised:

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

kus a A, aO, a B on kiirendused, mis on põhjustatud Kuu ligitõmbamisest punktides A, O, B(joonis 37); M on kuu mass; r on Maa raadius; R- Maa ja Kuu keskpunktide vaheline kaugus (arvutusteks võib selle võtta võrdseks 60 r); G on gravitatsioonikonstant.

Kuid me elame Maal ja kõik vaatlused viiakse läbi võrdlussüsteemis, mis on seotud Maa keskpunktiga, mitte Maa-Kuu massikeskmega. Sellele süsteemile üleminekuks on vaja kõigist kiirendustest lahutada Maa keskpunkti kiirendus. Siis

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

Teeme sulud ja arvestame sellega r vähe võrreldes R ning summade ja erinevuste osas võib need tähelepanuta jätta. Siis

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

Kiirendused a’A ja a’B moodulilt identsed, vastassuunalised, igaüks suunatud Maa keskpunktist. Neid kutsutakse loodete kiirendused. Punktides C ja D loodete kiirendused, väiksemad ja suunatud Maa keskpunkti poole.

Loodete kiirendused nimetatakse kiirendusteks, mis tekivad kehaga seotud tugiraamistikus, kuna selle keha lõplike mõõtmete tõttu tõmbab häiriv keha selle erinevaid osi erinevalt. Punktides A ja B raskuskiirendus on väiksem kui punktides C ja D(joonis 37). Seega selleks, et rõhk samal sügavusel oleks nendes punktides sama (nagu suhtlevates anumates), peab vesi tõusma, moodustades nn loodete kühmu. Arvutus näitab, et avaookeani vee tõus ehk mõõn on umbes 40 cm. Rannikuvetes on see palju suurem ja rekord on umbes 18 m. Newtoni teooria ei suuda seda seletada.

Paljude välismere rannikul võib näha kurioosset pilti: piki rannikut on veest mitte kaugele sirutatud kalavõrgud. Pealegi olid need võrgud üles pandud mitte kuivatamiseks, vaid kala püüdmiseks. Kui jääd kaldale ja vaatad merd, siis saab kõik selgeks. Nüüd hakkab vesi tõusma ja seal, kus veel mõni tund tagasi oli liivavall, loksusid lained. Kui vesi taandus, tekkisid võrgud, millesse takerdunud kalad sädelesid soomustega. Kalurid võrkudest mööda minnes võtsid saagi maha. materjali saidilt

Pealtnägija kirjeldab mõõna algust järgmiselt: "Jõudsime mere äärde," rääkis mulle üks kaasreisija. Vaatasin hämmeldunult ringi. Minu ees oli tõesti kallas: lainetuse rada, poolmaetud hülge luustik, haruldased uimetükid, karpide killud. Ja sellest kaugemale ulatus tasane avarus... ja ei mingit merd. Kuid kolm tundi hiljem hakkas horisondi liikumatu joon hingama, muutus ärevaks. Ja nüüd sätendas tema selja taga merelaine. Mõõnalaine veeres kontrollimatult edasi üle halli pinna. Üksteisest möödudes jooksid lained kaldale. Üksteise järel vajusid kauged kivid – ja ümberringi on näha ainult vett. Ta viskab mulle soolasprei näkku. Surnud tasandiku asemel elab ja hingab minu ees veepind.

Kui tõusulaine satub lehtrikujulisse lahte, siis lahe kaldad justkui suruvad selle kokku, mistõttu tõuseb mõõna kõrgus mitu korda. Niisiis ulatub Põhja-Ameerika idaranniku lähedal Fundy lahes loodete kõrgus 18 m. Euroopas on kõrgeimad looded (kuni 13,5 meetrit) Bretagne'is Saint-Malo linna lähedal.

Väga sageli tuleb hiidlaine suhu

Kuu mõju maisele maailmale on olemas, kuid seda ei hääldata. Seda on peaaegu võimatu näha. Ainus nähtus, mis nähtavalt näitab Kuu gravitatsiooni mõju, on Kuu mõju loodetele. Meie iidsed esivanemad seostasid neid Kuuga. Ja neil oli täiesti õigus.

Kuidas kuu mõjutab loodeid

Mõõnad on kohati nii tugevad, et vesi taandub rannikust sadade meetrite kaugusele, paljastades põhja, kuhu rannikul elavad rahvad mereande kogusid. Kuid vääramatu täpsusega veereb kaldast taanduv vesi uuesti. Kui te ei tea, kui sageli loodete esinemine toimub, võite olla rannikust kaugel ja edasiliikuva veemassi all isegi surra. Rannarahvad teadsid suurepäraselt vete saabumise ja lahkumise ajakava.

See nähtus esineb kaks korda päevas. Veelgi enam, mõõnad ja voolud ei eksisteeri mitte ainult meredes ja ookeanides. Kõiki veeallikaid mõjutab kuu. Kuid kaugel meredest on see peaaegu märkamatu: mõnikord vesi tõuseb veidi, siis langeb veidi.

Kuu mõju vedelikele

Vedelik on ainus looduslik element, mis liigub Kuu taga ja tekitab võnkumisi. Kivi või maja ei saa Kuu poole meelitada, sest neil on kindel struktuur. Tempermalmist ja plastiline vesi demonstreerib selgelt Kuu massi mõju.

Mis juhtub mõõna või mõõna ajal? Kuidas kuu vett tõstab? Kõige tugevamalt mõjutab Kuu merede ja ookeanide vett sellelt Maa poolelt, mis hetkel on otse tema poole.

Kui vaatate praegu Maad, näete, kuidas Kuu tõmbab ookeanide veed enda poole, tõstab need üles ja veesammas paisub, moodustades "küüru" või õigemini, ilmuvad kaks "küüru" - kõrgel. küljelt, kus Kuu asub, ja vähem väljendunud vastasküljel.

"Kühad" järgivad täpselt Kuu liikumist ümber Maa. Kuna maailma ookean on ühtne tervik ja veed selles suhtlevad, liiguvad kühmud rannikult, sealt edasi rannikule. Kuna Kuu läbib kaks korda üksteisest 180 kraadi kaugusel asuvaid punkte, siis vaatleme kahte tõusu ja kahte mõõna.

Ebb ja vool vastavalt kuufaasidele

• Suurim mõõn ja mõõn toimub ookeani kallastel. Meie riigis - Põhja-Jäämere ja Vaikse ookeani kaldal.
• Vähem märgatavad looded on iseloomulikud sisemerele.
• Veelgi nõrgemalt täheldatakse seda nähtust järvedes või jõgedes.
• Kuid isegi ookeanide kallastel on looded ühel aastaajal tugevamad ja teisel nõrgemad. See on juba seotud Kuu kaugusega Maast.
• Mida lähemal on Kuu meie planeedi pinnale, seda tugevamad on mõõnad ja vood. Mida edasi - seda loomulikult nõrgem.

Veemassi ei mõjuta mitte ainult Kuu, vaid ka Päike. Ainult kaugus Maast Päikeseni on palju suurem, mistõttu me ei märka selle gravitatsioonilist aktiivsust. Kuid on ammu teada, et mõnikord muutuvad looded väga tugevaks. See juhtub alati, kui on noorkuu või täiskuu.

Siin tulebki mängu Päikese jõud. Sel hetkel asetsevad kõik kolm planeeti – Kuu, Maa ja Päike – sirgjooneliselt. Maal toimivad juba kaks tõmbejõudu – nii Kuu kui ka Päike.

Loomulikult suureneb vete tõusu ja languse kõrgus. Kõige tugevam on Kuu ja Päikese koosmõju, kui mõlemad planeedid asuvad Maa samal küljel, st kui Kuu on Maa ja Päikese vahel. Ja rohkem vett tõuseb Maa poolelt Kuu poole.

Seda Kuu hämmastavat omadust kasutavad inimesed tasuta energia saamiseks. Merede ja ookeanide kallastele ehitatakse nüüd loodete hüdroelektrijaamu, mis toodavad elektrit tänu Kuu "tööle". Loodete hüdroelektrijaamu peetakse kõige keskkonnasõbralikumaks. Need toimivad vastavalt loomulikele rütmidele ega saasta keskkonda.

Ebb and flow on perioodiline veetaseme tõus ja langus ookeanides ja meredes.

Kaks korda päevas, umbes 12-tunnise ja 25-minutilise intervalliga, tõuseb vesi ookeani või avamere ranniku lähedal ja tõkete puudumisel ujutab mõnikord üle suured ruumid - see on mõõn. Siis läheb vesi alla ja taandub, paljastades põhja – see on mõõn. Miks see juhtub? Isegi iidsed inimesed mõtlesid sellele, nad märkasid, et need nähtused on seotud Kuuga. Mõõna ja mõõna peamise põhjuse tõi esimesena välja I. Newton - see on Maa külgetõmbejõud Kuu poolt või õigemini erinevus kogu Maa Kuu kui terviku külgetõmbe ja selle veekesta vahel. .

Ebb ja flow on seletatud Newtoni teooriaga

Maa külgetõmbejõud Kuu poolt koosneb Maa üksikute osakeste külgetõmbejõust Kuu poolt. Osakesed, mis on praegu Kuule lähemal, tõmbavad selle poole tugevamini ja kaugemad on nõrgemad. Kui Maa oleks absoluutselt tahke, siis see tõmbejõu erinevus ei mängiks mingit rolli. Kuid Maa ei ole absoluutselt tahke keha, seetõttu nihutab Maa pinna lähedal ja selle keskpunkti lähedal asuvate osakeste külgetõmbejõudude erinevus (seda erinevust nimetatakse loodet tekitavaks jõuks) osakesi üksteise suhtes ja Maa, eelkõige selle veekiht, on deformeerunud.

Selle tulemusena Kuu poole jääval küljel ja selle vastasküljel tõuseb vesi, moodustades loodete eendeid ja sinna koguneb liigne vesi. Tänu sellele langeb sel ajal veetase teistes Maa vastaspunktides – siin on mõõn.

Kui Maa ei pöörleks ja Kuu jääks liikumatuks, säilitaks Maa koos veekestaga alati sama pikliku kuju. Kuid Maa pöörleb ja Kuu liigub ümber Maa umbes 24 tunni ja 50 minutiga. Sama perioodiga järgivad Kuud loodete väljaulatuvad osad ja liiguvad piki ookeanide ja merede pinda idast läände. Kuna selliseid väljaulatuvaid osasid on kaks, läbib hiidlaine iga ookeani punkti kaks korda päevas intervalliga umbes 12 tundi ja 25 minutit.

Miks on tõusulaine kõrgus erinev

Avaookeanis tõuseb vesi tõusulaine möödumisel veidi: umbes 1 m või vähem, mis jääb meremeestele peaaegu märkamatuks. Aga rannikul on isegi selline veetaseme tõus märgatav. Lahtedes ja kitsastes lahtedes tõuseb tõusu ajal veetase palju kõrgemale, kuna rannik takistab hiidlaine liikumist ja vesi koguneb siia kogu mõõna ja mõõna vahelise aja.

Suurimat loodet (umbes 18 m) täheldatakse Kanada ranniku ühes lahes. Venemaal on suurimad looded (13 m) Ohhotski mere Gižiginskaja ja Penžinskaja lahtedes. Sisemeres (näiteks Läänemeres või Mustas) on looded peaaegu märkamatud, sest ookeani tõusulainega kaasa liikuvatel veemassidel pole aega sellistesse meredesse tungida. Kuid siiski tekivad igas meres või isegi järves iseseisvad tõusulained väikese veemassiga. Näiteks ulatub Musta mere loodete kõrgus vaid 10 cm-ni.

Samas piirkonnas on mõõna kõrgus erinev, kuna kaugus Kuust Maani ja Kuu suurim kõrgus horisondi kohal muutuvad aja jooksul ning see toob kaasa mõõna tekitavate jõudude suuruse muutumise. .

Loode ja päike

Päike mõjutab ka loodeid. Kuid Päikese tõusulaine jõud on 2,2 korda väiksem kui Kuu loodete jõud.

Noorkuu ja täiskuu ajal mõjuvad päikese ja kuu loodete jõud samas suunas – siis saadakse suurimad looded. Kuid kuu esimesel ja kolmandal veerandil toimivad päikese ja kuu loodete jõud, mistõttu looded on väiksemad.

Looded Maa õhukestas ja selle tahkes kehas

Loodete nähtused ei esine mitte ainult vees, vaid ka Maa õhukestas. Neid nimetatakse atmosfääri loodeteks. Looded esinevad ka Maa tahkes kehas, kuna Maa ei ole absoluutselt tahke. Maapinna vertikaalsed võnkumised tõusude tõttu ulatuvad mitmekümne sentimeetrini.

Mõõna ja mõõna praktiline kasutamine

Loodete elektrijaam on hüdroelektrijaama eriliik, mis kasutab loodete energiat, kuid tegelikult Maa pöörlemise kineetilist energiat. Merede kallastele rajatakse loodete elektrijaamad, kus Kuu ja Päikese gravitatsioonijõud muudavad veetaset kaks korda päevas. Veetaseme kõikumine ranniku lähedal võib ulatuda 18 meetrini.

1967. aastal ehitati Prantsusmaal Rance'i jõe suudmesse loodete elektrijaam.

Venemaal töötab alates 1968. aastast Barentsi mere rannikul Kislaya lahes eksperimentaalne TPP.

Seal on PES ja välismaal - Prantsusmaal, Suurbritannias, Kanadas, Hiinas, Indias, USA-s ja teistes riikides.

Maailma ookean elab oma reeglite järgi, mis on harmooniliselt ühendatud universumi seadustega. Pikka aega on inimesed märganud, et nad liiguvad aktiivselt, kuid nad ei saanud aru, millega need meretaseme kõikumised on seotud. Uurime välja, mis on tõus, mõõn?

Mõõk ja vool: ookeani saladused

Meremehed teadsid suurepäraselt, et looded on igapäevane nähtus. Kuid ei tavalised elanikud ega õppinud mõistused ei saanud aru nende muutuste olemusest. Juba viiendal sajandil eKr püüdsid filosoofid kirjeldada ja iseloomustada ookeanide liikumist. tundus midagi fantastilist ja ebatavalist. Isegi mainekad teadlased pidasid loodeid planeedi hingeõhuks. See versioon on eksisteerinud mitu aastatuhandet. Alles seitsmeteistkümnenda sajandi lõpus hakati sõna "loode" tähendust seostama Kuu liikumisega. Kuid seda protsessi pole olnud võimalik teaduslikust vaatenurgast selgitada. Sadu aastaid hiljem mõistsid teadlased selle mõistatuse ja andsid täpse definitsiooni veetaseme igapäevasele muutusele. Kahekümnendal sajandil ilmunud okeanoloogiateadus tegi kindlaks, et mõõn on Kuu gravitatsioonilisest mõjust tingitud ookeanide veetaseme tõus ja langus.

Kas looded on kõikjal ühesugused?

Kuu mõju maakoorele ei ole ühesugune, mistõttu ei saa väita, et looded on kõikjal maailmas ühesugused. Mõnel pool maailmas ulatub merepinna igapäevane langus kuni kuueteistkümne meetrini. Ja Musta mere ranniku elanikud ei märka loodeid praktiliselt üldse, kuna need on maailma kõige tähtsusetumad.

Tavaliselt toimub muutus kaks korda päevas – hommikul ja õhtul. Kuid Lõuna-Hiina meres on tõusulaine veemasside liikumine, mis toimub ainult kord kahekümne nelja tunni jooksul. Kõige enam on merepinna muutused märgatavad väinades või muudes kitsaskohtades. Kui jälgida, siis on palja silmaga märgata, kui kiiresti vesi lahkub või tuleb. Mõnikord tõuseb see mõne minutiga viie meetrini.

Nagu juba teada saime, põhjustab meretaseme muutuse selle muutumatu satelliidi Kuu mõju maakoorele. Aga kuidas see protsess toimub? Et mõista, mis on tõusulaine, on vaja üksikasjalikult mõista kõigi päikesesüsteemi planeetide vastasmõju.

Kuu ja Maa on üksteisest pidevas sõltuvuses. Maa tõmbab ligi oma satelliiti ja see omakorda kipub tõmbama meie planeeti. See lõputu rivaalitsemine võimaldab teil säilitada vajalikku distantsi kahe kosmilise keha vahel. Kuu ja Maa liiguvad oma orbiitidel, nüüd eemaldudes, nüüd lähenedes teineteisele.

Sel hetkel, kui Kuu meie planeedile lähemale tuleb, kaardub maakoor tema poole. See tekitab maakoore pinnal veelaine, mis justkui kipuks kõrgemale tõusma. Maa satelliidi eraldumine põhjustab maailma ookeani taseme languse.

Tõusude ja mõõnade intervall Maal

Kuna mõõn on regulaarne nähtus, peab sellel olema oma kindel liikumisvahemik. Okeanoloogid on suutnud välja arvutada Kuu päeva täpse aja. Seda terminit nimetatakse tavaliselt Kuu pöördeks meie planeedi ümber, see on pisut pikem kui meie tavaline kakskümmend neli tundi. Iga päev nihkuvad looded 50 minuti võrra. See ajavahemik on vajalik selleks, et laine "järele jõuda" Kuule, mis liigub Maa ööpäevast kolmteist kraadi.

Ookeani loodete mõju jõgedele

Oleme juba välja mõelnud, mis on loode, kuid vähesed inimesed teavad nende ookeanivõnkumiste mõjust meie planeedile. Üllataval kombel mõjutavad ookeani looded isegi jõgesid ja mõnikord on selle sekkumise tulemus uskumatult hirmutav.

Tõusu ajal kohtub jõesuudmesse tunginud laine mageveejoaga. Erineva tihedusega veemasside segunemise tulemusena tekib võimas šaht, mis hakkab suure kiirusega liikuma vastu jõevoolu. Seda voolu nimetatakse booriks ja see on võimeline hävitama peaaegu kõik oma teel olevad elusolendid. Sarnane nähtus uhub mõne minutiga minema rannaasulad ja õõnestab rannajoont. Bor peatub sama ootamatult kui algas.

Teadlased on registreerinud juhtumeid, kui võimas boor pööras jõed tagasi või peatas need täielikult. Pole raske ette kujutada, kui katastroofiliseks on need fenomenaalsed loodete sündmused kõigi jõe elanike jaoks muutunud.

Kuidas mõjutavad looded mereelu?

Pole üllatav, et loodedel on tohutu mõju kõigile ookeani sügavustes elavatele organismidele. Kõige raskem on väikeste loomade jaoks, kes elavad rannikualadel. Nad peavad pidevalt kohanema muutuva veetasemega. Paljude jaoks on looded viis elupaika muuta. Tõusu ajal liiguvad väikesed koorikloomad kaldale lähemale ja leiavad endale toitu, mõõnlaine tõmbab nad sügavamale ookeani.

Okeanoloogid on tõestanud, et paljud mereelustikud on tihedalt seotud tõusulainetega. Näiteks mõnel vaalaliigil ainevahetus aeglustub mõõna ajal. Teistel süvamereelanikel sõltub paljunemisaktiivsus laine kõrgusest ja selle amplituudist.

Enamik teadlasi usub, et selliste nähtuste kadumine nagu ookeanide taseme kõikumine toob kaasa paljude elusolendite väljasuremise. Tõepoolest, sel juhul kaotavad nad oma toitumisallika ega suuda oma bioloogilist kella teatud rütmi järgi kohandada.

Maa pöörlemiskiirus: kas loodete mõju on suur?

Aastakümneid on teadlased uurinud kõike, mis on seotud mõistega "mõõn". See on protsess, mis toob igal aastal üha rohkem mõistatusi. Paljud eksperdid omistavad Maa pöörlemise kiiruse tõusulainete toimele. Selle teooria kohaselt tekivad nad loodete mõjul oma teel, nad ületavad pidevalt maakoore vastupanu. Selle tulemusena aeglustub inimesele peaaegu märkamatult planeedi pöörlemiskiirus.

Merekoralle uurides leidsid okeanoloogid, et mitu miljardit aastat tagasi oli Maa ööpäevas kakskümmend kaks tundi. Tulevikus aeglustub Maa pöörlemine veelgi ja ühel hetkel võrdub see lihtsalt Kuu päeva amplituudiga. Sel juhul, nagu teadlased ennustavad, mõõnad ja voolud lihtsalt kaovad.

Inimtegevus ja maailmamere võnkumiste amplituud

Pole üllatav, et ka inimene on allutatud loodete mõjule. Lõppude lõpuks on see 80% vedel ja ei saa muud kui reageerida Kuu mõjule. Kuid inimene poleks looduse loomise kroon, kui ta poleks õppinud praktiliselt kõiki loodusnähtusi enda huvides kasutama.

Hiidlaine energia on uskumatult kõrge, seetõttu on juba aastaid loodud erinevaid projekte elektrijaamade rajamiseks piirkondadesse, kus veemasside liikumise amplituudid on suured. Venemaal on juba mitu sellist elektrijaama. Esimene ehitati Valges meres ja oli eksperimentaalne versioon. Selle jaama võimsus ei ületanud kaheksasada kilovatti. Nüüd tundub see arv naeruväärne ja uued tõusulainete elektrijaamad toodavad energiat, mis annab energiat paljudele linnadele.

Teadlased näevad nendes projektides Venemaa energeetika tulevikku, sest need võimaldavad loodusse hoolikamalt suhtuda ja sellega koostööd teha.

Mõõk ja vool on loodusnähtused, mida veel väga ammu ei uuritud. Iga uus okeanoloogide avastus tekitab selles valdkonnas veelgi suuremaid küsimusi. Kuid võib-olla suudavad teadlased ühel päeval lahti harutada kõik saladused, mida ookeani looded iga päev inimkonnale esitavad.