Meredes ja universumis tõmbub ja voolab. Mere loodete teade loodete kohta

Veepinna tase meie planeedi meredes ja ookeanides muutub perioodiliselt ja kõigub teatud ajavahemike järel. Need perioodilised võnkumised on mere looded.

Pilt merelainetest

Visualiseerimiseks pilt mere mõõnadest ja voogudest, kujutage ette, et seisate ookeani kaldus kaldal, mõnes lahes, 200–300 meetri kaugusel veest. Liival on palju erinevaid objekte - vana ankur, veidi lähemal suur valge kivihunnik. Nüüd, mitte kaugel, lebab külili kukkunud väikese paadi raudkere. Selle kere põhi vööris on tugevasti kahjustatud. Ilmselgelt tabas see laev ükskord ankrut, olles kaldast mitte kaugel. See õnnetus juhtus suure tõenäosusega mõõna ajal ja ilmselt oli laev selles kohas lebanud palju aastaid, kuna peaaegu kogu selle kere oli kaetud pruuni roostega. Kaldute hooletut kaptenit pidama laevaõnnetuse süüdlaseks. Ilmselt oli ankur see terarilv, mida külili kukkunud laev tabas. Otsite seda ankrut ja ei leia seda. Kuhu ta võis minna? Siis märkad, et vesi läheneb juba valgete kivide hunnikule ja siis taipad, et nähtud ankur on ammu hiidlaine poolt üle ujutatud. Vesi “astub” kaldale, jätkab tõusu aina ülespoole. Nüüd osutus valgete kivide hunnik peaaegu täielikult vee alla peidetuks.

Mere loodete nähtused

Mere loodete nähtused inimesi on pikka aega seostatud Kuu liikumisega, kuid see seos jäi saladuseks kuni hiilgava matemaatikuni Isaac Newton ei selgitanud enda avastatud gravitatsiooniseaduse alusel. Nende nähtuste põhjuseks on Kuu gravitatsiooni mõju Maa veekestale. Ikka kuulus Galileo Galilei sidus loodete ja mõõnad Maa pöörlemisega ning nägi selles ühte kõige põhjendatumat ja tõesemat tõestust Nicolaus Koperniku õpetuse kehtivuse kohta (täpsemalt:). Pariisi Teaduste Akadeemia kuulutas 1738. aastal välja auhinna sellele, kes esitab loodete teooriat kõige põhjendatumalt. Seejärel saadi auhind kätte Euler, Maclaurin, D. Bernoulli ja Cavalieri. Esimesed kolm võtsid oma töö aluseks Newtoni gravitatsiooniseaduse ja jesuiit Cavalieri selgitas Descartes'i keerise hüpoteesi põhjal loodeid. Selle valdkonna silmapaistvamad tööd kuuluvad aga Newton ja Laplace ja kõik järgnevad uuringud põhinevad nende suurepäraste teadlaste leidudel.

Kuidas seletada mõõna ja mõõna fenomeni

Kui kõige selgemalt seletada mõõna ja mõõna nähtust. Kui lihtsuse mõttes eeldada, et maapind on üleni veega kaetud, ja vaadelda maakera ühelt selle pooluselt, siis võib mere mõõnade ja voogude pildi esitada järgmiselt.

Kuu atraktsioon

See osa meie planeedi pinnast, mis on Kuu poole, on sellele kõige lähemal; selle tulemusena puutub see kokku suurema jõuga Kuu gravitatsioon, kui näiteks meie planeedi keskosa ja on seetõttu tõmbunud Kuu poole rohkem kui ülejäänud Maa. Selle tõttu tekib Kuu poole jäävale küljele loodete küür. Samal ajal ilmub Maa vastasküljele, mis on Kuu gravitatsioonile kõige vähem allutatud, samasugune loodete küür. Maa on seetõttu kujundi kuju, mis on piki sirgjoont, mis ühendab meie planeedi ja Kuu keskpunkte. Nii moodustub Maa kahel vastasküljel, mis asuvad samal sirgel, mis läbib Maa ja Kuu keskpunkte, kaks suurt kühmu, kaks tohutut veepaistetust. Samal ajal toimuvad meie planeedi kahel teisel küljel, mis asuvad ülaltoodud maksimaalse tõusulaine punktide suhtes üheksakümnekraadise nurga all, suurimad mõõnad. Siin langeb vesi rohkem kui kusagil mujal maakera pinnal. Neid punkte mõõna ajal ühendav joon lüheneb mõnevõrra ja loob seega mulje Maa pikenemise suurenemisest mõõna maksimumpunktide suunas. Kuu gravitatsiooni tõttu säilitavad need maksimaalse tõusulaine punktid pidevalt oma asukohta Kuu suhtes, kuid kuna Maa pöörleb ümber oma telje, siis päeval näivad need liikuvat üle kogu maakera pinna. Sellepärast igas piirkonnas on päeval kaks tõusu ja kaks mõõna.

Päikese mõõnad ja voolud

Päike, nagu ka Kuu, tekitab mõõnasid ja voogusid oma gravitatsioonijõul. Kuid see asub Kuuga võrreldes meie planeedist palju kaugemal ja Maal esinevad päikeselooded on peaaegu kaks ja pool korda väiksemad kui Kuu lood. Sellepärast päikese looded, ei vaadelda eraldi, vaid võetakse arvesse ainult nende mõju Kuu loodete suurusele. Näiteks, Suurimad looded on merel täis- ja noorkuu ajal, kuna sel ajal on Maa, Kuu ja Päike samal sirgel ning meie päevavalgus suurendab Kuu külgetõmmet oma külgetõmbejõuga. Vastupidi, kui vaatleme Kuud esimesel või viimasel veerandil (faasis), siis neid on madalaimad looded. Seda seletatakse asjaoluga, et sel juhul langeb Kuu mõõn kokku päikese mõõn. Kuu gravitatsiooni mõju vähendab Päikese gravitatsiooni suurus.

Loodete hõõrdumine

« Loodete hõõrdumine", mis meie planeedil eksisteerib, mõjutab omakorda Kuu orbiiti, kuna Kuu gravitatsioonist põhjustatud tõusulaine mõjub Kuule vastupidiselt, tekitades kalduvuse selle liikumist kiirendada. Selle tulemusena eemaldub Kuu järk-järgult Maast, selle pöördeperiood pikeneb ja suure tõenäosusega jääb ta liikumisest veidi maha.

Mere loodete suurusjärk

Lisaks Päikese, Maa ja Kuu suhtelisele asukohale ruumis, edasi mere loodete suurusjärku Igas üksikus piirkonnas mõjutab merepõhja kuju ja rannajoone iseloom. Samuti on teada, et suletud meredes, nagu Arali, Kaspia, Aasovi ja Must meri, mõõnasid ja voogusid peaaegu ei täheldata. Avaookeanis on neid raske avastada; siin ulatuvad looded vaevalt ühe meetrini, veetase tõuseb väga vähe. Kuid mõnes lahes on nii kolossaalse ulatusega loodeid, et vesi tõuseb üle kümne meetri kõrgusele ja ujutab kohati üle kolossaalsed ruumid.

Mõjub ja voolab õhus ja Maa tahketes kestades

Ebbs ja voolab ka juhtuda õhus ja Maa tahketes kestades. Atmosfääri madalamates kihtides me neid nähtusi peaaegu ei märka. Võrdluseks juhime tähelepanu sellele, et ookeanide põhjas mõõnasid ja voogusid ei täheldata. Seda asjaolu seletatakse asjaoluga, et loodete protsessides osalevad peamiselt veekesta ülemised kihid. Loodete ja mõõnade teket õhuümbrises saab tuvastada vaid väga pikaajalisel atmosfäärirõhu muutuste jälgimisel. Mis puutub maakooresse, siis selle iga osa tõuseb Kuu loodete mõjul päeva jooksul kaks korda ja langeb kaks korda umbes mitme detsimeetri võrra. Teisisõnu on meie planeedi tahke kesta kõikumised ligikaudu kolm korda väiksemad kui ookeanide pinnataseme kõikumised. Seega tundub, et meie planeet hingab kogu aeg, teeb sügavaid sisse- ja väljahingamisi ning selle välimine kest, nagu suure imekangelase rind, kas tõuseb või langeb veidi. Neid Maa tahkes kestas toimuvaid protsesse saab tuvastada ainult maavärinate registreerimiseks kasutatavate instrumentide abil. Tuleb märkida, et mõõnad ja voolud toimuvad teistel maailmakehadel ja neil on nende arengule suur mõju. Kui Kuu oleks Maa suhtes liikumatu, siis muude hiidlaine hilinemist mõjutavate tegurite puudumisel toimuks iga 6 tunni järel mis tahes kohas maakeral iga 6 tunni järel kaks tõusu ja kaks mõõna. Kuid kuna Kuu tiirleb pidevalt ümber Maa ja pealegi samas suunas, milles meie planeet ümber oma telje pöörleb, siis on mõningane viivitus: Maa suudab iga osaga Kuu poole pöörata mitte 24 tunni jooksul, vaid ligikaudu 24 tundi ja 50 minutit. Seetõttu ei kesta igas piirkonnas mõõn või mõõn täpselt 6 tundi, vaid umbes 6 tundi ja 12,5 minutit.

Vahelduvad looded

Lisaks tuleb märkida, et korrektsus vahelduvad looded rikutakse sõltuvalt mandrite asukohast meie planeedil ja vee pidevast hõõrdumisest Maa pinnal. Need vaheldumise ebakorrapärasused ulatuvad mõnikord mitme tunnini. Seega ei esine “kõrgeim” vesi mitte Kuu kulminatsiooni hetkel, nagu see teooria järgi peaks olema, vaid mitu tundi hiljem kui Kuu läbimine meridiaanist; seda viivitust nimetatakse porti rakendatud kellaks ja see ulatub mõnikord 12 tunnini. Varem oli levinud arvamus, et mõõnad ja mõõnad on seotud merehoovustega. Nüüd teavad kõik, et need on erineva järjekorra nähtused. Loode on teatud tüüpi lainete liikumine, mis sarnaneb tuule põhjustatud liikumisega. Hiidlaine lähenedes võngub hõljuv objekt nagu tuulest lähtuva laine puhul – edasi ja tagasi, alla ja üles, kuid see ei kanna teda minema, nagu hoovus. Hiidlaine periood on umbes 12 tundi ja 25 minutit ning selle aja möödudes naaseb objekt tavaliselt oma algasendisse. Loodete tekitav jõud on mitu korda väiksem kui gravitatsioonijõud. Kui gravitatsioonijõud on pöördvõrdeline külgetõmbekehade vahelise kauguse ruuduga, siis loodete tekitav jõud on ligikaudu on pöördvõrdeline selle kauguse kuubiga, ja üldse mitte selle kandiline.

Maa satelliidi Kuu olemasoluga seotud põhiküsimuste ammendamiseks tuleb öelda paar sõna loodete fenomeni kohta. See on vajalik ka selleks, et vastata viimasele selles raamatus tõstatatud küsimusele: kust Kuu tuli ja milline on selle tulevik? Mis on mõõn?

Tõusu ajal tormab vesi avamere ja ookeanide kallastele. Madalad kaldad on sõna otseses mõttes üle ujutatud tohututest veemassidest. Suured ruumid on kaetud veega. Meri näib kaldalt väljuvat ja maad vajutavat. Merevesi tõuseb selgelt.

Tõusu ajal (64) saavad süvamere ookeanilaevad vabalt siseneda suhteliselt madalatesse sadamatesse ja ookeanidesse suubuvate jõgede suudmetesse.

Hiidlaine on kohati väga kõrge, ulatudes kümnete ja enamgi meetriteni.

Veetõusu algusest möödub ligikaudu kuus tundi ja mõõn annab teed mõõnale (65), vesi hakkab tasapisi tõusma.

vaibub, rannikulähedane meri muutub madalamaks ja suured rannariba alad vabanevad veest. Mitte kaua aega tagasi sõitsid neis kohtades aurulaevad, kuid nüüd rändavad elanikud läbi märja liiva ja kruusa ning koguvad karpe, vetikaid ja muid mere kingitusi.

Mis seletab neid pidevaid mõõnasid? Need tekivad tänu tõmbejõule, mida Kuu Maale avaldab.

Maa ei tõmba mitte ainult Kuud ligi, vaid Kuu tõmbab ligi ka Maad. Maa gravitatsioon mõjutab Kuu liikumist, mistõttu Kuu liigub mööda kõverat rada. Kuid samal ajal muudab Maa gravitatsioon mõnevõrra Kuu kuju. Maa poole suunatud osi tõmbab Maa tugevamini kui teisi osi. Seega peaks Kuu olema Maa suhtes mõnevõrra pikliku kujuga.

Kuu gravitatsioon mõjutab ka Maa kuju. Praegu Kuu poole jääval küljel toimub maapinna mõningane paisumine ja venitamine (66).

Veeosakesed, mis on liikuvamad ja madala kohesiooniga, on Kuu külgetõmbe suhtes vastuvõtlikumad kui tahke maa osakesed. Sellega seoses luuakse ookeanides väga märgatav vee tõus.

Kui Maa, nagu ka Kuu, oleks alati sama küljega Kuu poole pööratud, oleks selle kuju Kuu suunas mõnevõrra piklik ning vahelduvaid mõõnasid ja voogusid ei esineks. Kuid Maa pöördub eri suundades kõigi taevakehade, sealhulgas Kuu poole (päevane pöörlemine). Sellega seoses näib, et üle Maa jookseb hiidlaine, mis jookseb pärast Kuud, tõstes ookeanide vett kõrgemale tema poole jäävates Maa pinnaosades. Tõusud peaksid vahelduma mõõnadega.

Päeva jooksul teeb Maa ühe tiiru ümber oma telje. Järelikult peaksid täpselt üks päev hiljem samad maapinna osad olema Kuu poole. Kuid me teame, et ühe päevaga suudab Kuu katta mingi osa oma teest ümber Maa, liikudes samas suunas, milles Maa pöörleb. Seetõttu pikeneb periood, mille järel on samad Maa osad näoga Kuu poole. Järelikult Mõõna ja voolu tsükkel ei toimu mitte ööpäevas, vaid 24 tunni ja 51 minutiga. Selle aja jooksul vahelduvad Maal kaks mõõna ja kaks mõõna.

Aga miks kaks ja mitte üks? Leiame sellele seletuse, meenutades veel kord universaalse gravitatsiooni seadust. Selle seaduse kohaselt tõmbejõud väheneb kauguse suurenedes ja pealegi on pöördvõrdeline selle ruuduga: kaugus kahekordistub - külgetõmme väheneb neli korda.

Maa poolel, mis asub otse Kuu vastas, juhtub järgmine. Maa pinnale lähedasi osakesi tõmbab Kuu nõrgemini kui Maa sisemus. Nad kalduvad Kuu poole vähem kui sellele lähemal olevad osakesed. Seetõttu näib siinsete merede pind maakera tahketest siseosadest mõnevõrra maha jäävat ja siin saame ka veetõusu, veeküüru, loodete eendi, ligikaudu sama, mis vastasküljel. Ka siin tormab hiidlaine madalatele kallastele. Järelikult on ookeanide ranniku lähedal mõõn nii siis, kui need rannikud on Kuu poole pööratud, kui ka siis, kui Kuu on täpselt vastupidises suunas. Seega peab Maa täispöörlemise perioodil ümber oma telje tingimata olema kaks mõõna ja kaks mõõna.

Muidugi mõjutab mõõna suurust ka Päikese gravitatsioon. Kuid kuigi Päike on suuruselt kolossaalne, on ta Maast palju kaugemal kui Kuu. Selle loodete mõju on alla poole Kuu mõjust (see on vaid 5/11 ehk 0,45 Kuu mõjust).

Iga tõusulaine suurus sõltub ka kõrgusest, millel Kuu antud ajahetkel asub. Sel juhul on täiesti ükskõik, mis faas Kuul sel ajal on ja kas see on taevas nähtav. Kuud ei pruugi sel hetkel üldse näha ehk võib olla Päikesega samas suunas ja vastupidi. Vaid esimesel juhul on mõõn üldiselt tavapärasest tugevam, kuna Kuu külgetõmbejõule lisandub ka Päikese külgetõmme.

Arvutused näitavad, et Kuu loodete jõud on vaid üheksamiljonik Maa gravitatsioonijõust ehk jõust, millega Maa ise ennast tõmbab. Muidugi on see Kuu atraktiivne mõju tähtsusetu. Ka vee tõus mõne meetri võrra on tühine võrreldes maakera ekvaatorilise läbimõõduga, mis võrdub 12 756 776 m. Kuid isegi nii väike hiidlaine on teadupärast maakera elanike jaoks väga märgatav. Maa asub ookeanide kallaste lähedal.

Seal on vee tõus ja langus. See on mere mõõnade ja voolude nähtus. Juba iidsetel aegadel märkasid vaatlejad, et mõõn saabub mõni aeg pärast Kuu kulminatsiooni vaatluskohas. Veelgi enam, looded on kõige tugevamad noorkuu ja täiskuu päevadel, kui Kuu ja Päikese keskpunktid asuvad ligikaudu samal sirgel.

Seda arvesse võttes 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 ümber Maa. Selle tulemusena liigub tõusulaine (Maa ja Kuu suhteline asend on näidatud joonisel 38), üle Maa jookseb tõusulaine ja tekivad loodete hoovused. Kui laine läheneb kaldale, siis põhja tõustes laine kõrgus suureneb. Sisemeres on tõusulaine kõrgus vaid paar sentimeetrit, avaookeanis aga ulatub see umbes ühe meetrini. Soodsa 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 süsteemist energia hajumiseni. Kuna tõusulaine on ida pool, siis maksimaalne tõusulaine saabub pärast Kuu haripunkti, küüru külgetõmbejõud põhjustab Kuu kiirenemise ja Maa pöörlemise aeglustumise. Kuu eemaldub Maast järk-järgult. Tõepoolest, geoloogilised andmed näitavad, et juura perioodil (190–130 miljonit aastat tagasi) olid looded palju kõrgemad ja päevad lühemad. 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 on 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 tõusule

Vaatleme Newtoni järgi lähemalt 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 antud ruumipunktis on kõikide kehade puhul need kiirendused ühesugused. Süsteemi massikeskmega seotud inertsiaalses võrdlussüsteemis on kiirenduse väärtused järgmised:

A A = -GM/(R-r)2, a B = GM/(R+r)2, a O = -GM/R2,

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

Kuid me elame Maal ja teostame kõik vaatlused võrdlussüsteemis, mis on seotud Maa keskpunktiga, mitte Maa massikeskmega - Kuuga. Sellesse süsteemi minemiseks 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 sulgudes olevad toimingud ja arvestame sellega r vähe võrreldes R ning summade ja erinevuste osas võib selle tähelepanuta jätta. Siis

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

Kiirendus a’A Ja a’B suuruselt identne, vastassuunaline, igaüks suunatud Maa keskpunktist. Neid kutsutakse loodete kiirendused. Punktides C Ja D loodete kiirendused on väiksema suurusega ja suunatud Maa keskpunkti poole.

Loodete kiirendused on kiirendused, mis tekivad kehaga seotud võrdlusraamis, kuna selle keha lõplike mõõtmete tõttu tõmbab häiriv keha selle erinevaid osi erinevalt. Punktides A Ja B raskuskiirendus osutub väiksemaks kui punktides C Ja D(joonis 37). Järelikult selleks, et rõhk samal sügavusel oleks nendes punktides sama (nagu suhtlevates anumates), peab vesi tõusma, moodustades nn loodete kühmu. Arvutused näitavad, et avaookeani veetõus 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 huvitavat pilti: veest mitte kaugel on piki kallast välja sirutatud kalavõrgud. Pealegi polnud need võrgud paigaldatud kuivatamiseks, vaid kala püüdmiseks. Kui jääd kaldale ja vaatad merd, saab kõik selgeks. Nüüd hakkab vesi tõusma ja seal, kus veel mõni tund tagasi oli liivavall, loksuvad lained. Vee taandudes ilmusid välja võrgud, milles sassis kalad soomustega sädelesid. Kalurid käisid võrkude ümber ja eemaldasid oma saagi. Materjal saidilt

Pealtnägija kirjeldab mõõna algust nii: "Jõudsime mere äärde," rääkis mulle üks reisikaaslane. Vaatasin hämmeldunult ringi. Minu ees oli tõesti kallas: lainetusrada, poolmaetud hülgekorjus, haruldased triivpuutükid, karpide killud. Ja siis oli tasane lage... ja merd polnud. Kuid umbes kolme tunni pärast hakkas horisondi liikumatu joon hingama ja muutus ärevaks. Ja nüüd hakkas tema selja taga sädelema merelaine. Mõõn veeres mööda halli pinda kontrollimatult edasi. Üksteisest möödudes jooksid lained kaldale. Üksteise järel vajusid kauged kivid – ümberringi paistab vaid vesi. Ta viskab mulle soolast pihustit näkku. Surnud tasandiku asemel elab ja hingab mu ees veelaius.

Kui tõusulaine siseneb lehtrikujulise plaaniga lahte, siis lahe kaldad justkui suruvad selle kokku, mistõttu tõusulaine tõuseb mitu korda. Nii 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 tungib jõesuudmetesse tõusulaine

Briti fotograaf Michael Marten lõi originaalfotode seeria, mis jäädvustas Suurbritannia rannikut samade nurkade alt, kuid eri aegadel. Üks lask tõusu ajal ja üks mõõna ajal.

See osutus üsna ebatavaliseks ja projekti positiivsed ülevaated sundisid autorit sõna otseses mõttes raamatut avaldama. Raamat nimega "Meremuutus" ilmus tänavu augustis ja ilmus kahes keeles. Michael Martenil kulus oma muljetavaldava fotoseeria loomiseks umbes kaheksa aastat. Kõrgvee ja madalvee vaheline aeg on keskmiselt veidi üle kuue tunni. Seetõttu peab Michael igas kohas pikutama kauem kui vaid mõne katiku klõpsu. Autor oli pikka aega turgutanud ideed luua seeria selliseid teoseid. Ta otsis, kuidas looduses toimuvaid muutusi filmil ilma inimmõjuta realiseerida. Ja ma leidsin selle juhuslikult ühest Šoti rannikukülast, kus veetsin terve päeva ja tabasin tõusu- ja mõõna aega.

Veetaseme perioodilisi kõikumisi (tõusud ja langused) Maa veealadel nimetatakse loodeteks.

Tõusu ajal ööpäeva või poole päeva jooksul täheldatud kõrgeimat veetaset nimetatakse kõrgveeks, mõõna ajal madalaimat veetaset mõõna ajal ning nende maksimumtaseme märkide saavutamise hetke nimetatakse kõrgvee seisuks (või etapiks). vastavalt mõõn või mõõn. Keskmine meretase on tinglik väärtus, millest kõrgemal paiknevad loodete ajal tasememärgid ja mõõna ajal allapoole. See on kiireloomuliste vaatluste suurte seeriate keskmistamise tulemus.

Veetaseme vertikaalsed kõikumised tõusude ja mõõnade ajal on seotud veemasside horisontaalse liikumisega kalda 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 mõõnadega seotud nähtusi iseloomustab perioodilisus. Loodete hoovused muudavad perioodiliselt suunda vastupidiseks, seevastu pidevalt ja ühesuunaliselt liikuvad ookeanihoovused on põhjustatud atmosfääri üldisest tsirkulatsioonist ja katavad suuri alasid avaookeanis.

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

Kuigi Päike mängib loodete protsessides olulist rolli, on nende arengus määravaks teguriks Kuu gravitatsiooniline tõmbejõud. Loodejõudude mõju aste igale veeosakesele, olenemata selle asukohast maapinnal, määratakse Newtoni universaalse gravitatsiooni seadusega.

See seadus ütleb, et kaks materjaliosakest tõmbavad teineteist jõuga, mis on otseselt võrdeline mõlema osakese masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. On arusaadav, et mida suurem on kehade mass, seda suurem on nende vahel tekkiv vastastikune tõmbejõud (sama tihedusega tekitab väiksem keha vähem külgetõmmet 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 toimib Kuul ja hoiab seda Maa-lähedasel orbiidil, on vastupidine Kuu külgetõmbejõule, mis kaldub Maad Kuu poole nihutama ja "tõsta" üles kõik asuvad objektid. Maal 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 Maa pinna praegusel hetkel mis tahes objektile mõjuv Maa gravitatsioon umbes 300 tuhat korda suurem kui Kuu gravitatsioon.

Levinud on arusaam, et otse Kuu all olev vesi Maal tõuseb Kuu suunas, mistõttu vesi voolab mujalt Maa pinnalt eemale, kuid kuna Kuu gravitatsioon on Maaga võrreldes nii väike, siis see ei langeks. olema piisav, et tõsta nii palju vett. tohutu kaal.
Ookeanid, mered ja suured järved Maal, olles aga suured vedelad kehad, võivad aga külgsuunaliste nihkejõudude mõjul vabalt liikuda ning igasugune väike kalduvus horisontaalselt liikuda paneb need liikuma. Kõik veed, mis ei asu vahetult Kuu all, on allutatud Kuu gravitatsioonijõu komponendi toimele, mis on suunatud tangentsiaalselt (tangentsiaalselt) maapinnale, samuti selle komponendile, mis on suunatud väljapoole, ning on allutatud horisontaalsele nihkele tahke aine suhtes. maakoor.

Selle tulemusena voolab vesi maapinna külgnevatest aladest Kuu all asuva koha suunas. Sellest tulenev vee kogunemine Kuu all olevasse punkti moodustab seal mõõna. Hiidlaine enda kõrgus avaookeanis on vaid 30-60 cm, kuid mandrite või saarte kallastele lähenedes suureneb see oluliselt.
Vee liikumise tõttu naaberaladelt Kuu all asuva punkti suunas tekivad vastavad vee mõõnad kahes teises punktis, mis on sellest eemal veerandiga Maa ümbermõõdust. Huvitav on märkida, et merevee taseme langusega neis kahes punktis kaasneb merepinna tõus mitte ainult Maa poolel, mis on Kuu poole, vaid ka selle vastasküljel.

Seda asjaolu seletab ka Newtoni seadus. Kaks või enam objekti, mis asuvad samast gravitatsiooniallikast erinevatel kaugustel ja on seetõttu allutatud erineva suurusega raskuskiirendusele, liiguvad üksteise suhtes, kuna raskuskeskmele kõige lähemal asuv objekt tõmbab selle poole kõige tugevamalt.

Vesi allkuupunktis kogeb tugevamat tõmmet Kuu poole kui selle all olev Maa, kuid Maal on omakorda tugevam tõmme Kuu poole kui vesi planeedi vastasküljel. Seega tekib tõusulaine, mida Maa Kuu poole suunatud küljel nimetatakse otseseks ja vastasküljeks 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 tundi 12 minutit Ajavahemikku 24 tundi 50 minutit kahe järjestikuse loode vahel nimetatakse loodete (või kuu) päevaks.

Loodete ebavõrdsused. Loodete protsessid on väga keerulised ja nende mõistmiseks tuleb arvestada paljude teguritega. Igal juhul määratakse peamised omadused:
1) mõõna arenguaste Kuu läbimise suhtes;
2) loodete amplituud ja
3) loodete kõikumiste liik või veetaseme kõvera kuju.
Loodejõudude suuna ja ulatuse arvukad variatsioonid põhjustavad erinevusi hommikuste ja õhtuste loodete suurusjärgus konkreetses sadamas, aga ka samade loodete vahel erinevates sadamates. Neid erinevusi nimetatakse loodete ebavõrdsuseks.

Poolpäevane toime. Tavaliselt moodustub päeva jooksul 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 maapinna antud punkt uuesti otse Kuu all positsiooni mõnevõrra hiljem kui eelmise pöörde ajal. Seetõttu hilinevad nii mõõnad kui ka hoovused iga päev ligikaudu 50 minutit. Seda väärtust nimetatakse kuu viivituseks.

Poole kuu ebavõrdsus. Seda põhilist variatsioonitüüpi iseloomustab ligikaudu 143/4-päevane perioodilisus, mis on seotud Kuu pöörlemisega ümber Maa ja selle läbimisega järjestikuste faaside, eelkõige süzygiate (noorkuud ja täiskuud), s.o. hetked, mil Päike, Maa ja Kuu asuvad samal sirgel.

Seni oleme puudutanud ainult Kuu loodete mõju. Päikese gravitatsiooniväli mõjutab ka loodeid, kuid kuigi Päikese mass on Kuu massist palju suurem, on kaugus Maast Päikese kaugusest Kuust nii suurem, et loodete jõud Päikesest on vähem kui poole Kuu omast.

Kui aga Päike ja Kuu asuvad samal sirgel, kas samal pool Maad või vastaskülgedel (noorkuu või täiskuu ajal), liidetakse nende gravitatsioonijõud, mis toimivad piki sama telge ja päikeseloonus kattub Kuu tõusuga.

Samuti suurendab Päikese külgetõmme Kuu mõjust põhjustatud mõõna. Selle tulemusena tõusevad looded kõrgemaks ja looded madalamaks, kui need oleksid põhjustatud ainult Kuu gravitatsioonist. Selliseid loodete nimetatakse kevadisteks loodeteks.

Kui Päikese ja Kuu gravitatsioonijõuvektorid on üksteisega risti (kvadratuuride ajal, st kui Kuu on esimeses või viimases veerandis), on nende loodete jõud vastandlik, kuna Päikese külgetõmbejõu poolt põhjustatud mõõn kattub Kuu põhjustatud mõõn.

Sellistes tingimustes ei ole looded nii kõrged ega looded nii madalad, nagu oleks need tingitud ainult Kuu gravitatsioonijõust. Selliseid vahepealseid mõõnu ja voogusid nimetatakse kvadratuuriks.

Kõrg- ja madalveemärkide ulatus väheneb sel juhul kevadise mõõnaga võrreldes ligikaudu kolm korda.

Kuu parallaktiline ebavõrdsus. Loodete kõrguste kõikumise periood, mis tekib Kuu parallaksi tõttu, on 271/2 päeva. Selle ebavõrdsuse põhjuseks on Kuu kauguse muutumine Maast viimase pöörlemise ajal. Kuu orbiidi elliptilise kuju tõttu on Kuu loodete jõud perigees 40% suurem kui apogees.

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) veidi ning hommikuse ja õhtuse kõrg- ja mõõnavee kõrgused on väga lähedal. Kui aga Kuu põhja- või lõunadeklinatsioon suureneb, erinevad sama tüüpi hommikused ja õhtused loodete kõrgused ning kui Kuu saavutab suurima põhja- või lõunakalde, 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 kõikumiste üldise amplituudiga võrreldes väike. Vaikses ookeanis on mõõnatasemete ööpäevane varieeruvus aga kolm korda suurem kui tõusuvee taseme korral.

Poolaasta ebavõrdsus. Selle põhjuseks on Maa pööre ümber Päikese ja vastav muutus Päikese deklinatsioonis. Kaks korda aastas mitmel päeval pööripäevade ajal on Päike taevaekvaatori lähedal, s.o. selle deklinatsioon on 0-le lähedane. Ka Kuu asub taevaekvaatori lähedal ligikaudu ühe päeva iga poole kuu tagant. Seega on pööripäevade ajal perioode, mil nii Päikese kui Kuu deklinatsioonid on ligikaudu võrdsed 0-ga. Nende kahe keha külgetõmbe kogumõju sellistel hetkedel on kõige märgatavam maa ekvaatori lähedal asuvatel aladel. Kui samal ajal on Kuu noorkuu või täiskuu faasis, on nn. kevadised pööripäeva looded.

Päikese parallaksi ebavõrdsus. Selle ebavõrdsuse avaldumise periood on üks aasta. Selle põhjuseks on Maa ja Päikese kauguse muutumine Maa orbitaalliikumise ajal. Kord iga pöörde ümber Maa on Kuu sellest kõige lühemal kaugusel perigees. Kord aastas, 2. jaanuari paiku, jõuab Maa oma orbiidil liikudes ka Päikesele lähima lähenemispunkti (periheeli). Kui need kaks lähima lähenemise hetke langevad kokku, põhjustades suurima neto tõusujõu, võib eeldada kõrgemat loodete taset ja madalamat loodete taset. Samuti, kui afeeli läbimine langeb kokku apogeega, tekivad madalamad looded ja looded.

Suurimad loodete amplituudid. Maailma kõrgeima tõusulaine tekitavad tugevad hoovused Fundy lahes Minase lahes. Loodete kõikumisi iseloomustab siin normaalne kulg poolpäevase perioodiga. Tõusu ajal tõuseb veetase sageli kuue tunniga üle 12 m ja langeb seejärel järgmise kuue tunni jooksul sama palju. Kui kevadise mõõna mõju, Kuu asend perigees ja Kuu maksimaalne deklinatsioon ilmnevad samal päeval, võib loodete tase ulatuda 15 m-ni. See erakordselt suur loodete kõikumiste amplituud on osaliselt tingitud lehtrikujulisest Fundy lahe kuju, kus sügavused vähenevad ja kaldad liiguvad üksteisele lähemale lahe tipu suunas.Mõõna põhjuseid, mida on sajandeid pidevalt uuritud, on üks neist probleemidest, mis on tekitanud palju vastuolulised teooriad isegi suhteliselt hiljuti

Charles Darwin kirjutas 1911. aastal: "Looduste grotesksete teooriate huvides pole vaja otsida iidset kirjandust." Kuid meremeestel õnnestub oma kõrgust mõõta ja loodete eeliseid ära kasutada, ilma et neil oleks aimugi nende esinemise tegelikest põhjustest.

Ma arvan, et me ei pea liiga palju muretsema loodete põhjuste pärast. Pikaajaliste vaatluste põhjal arvutatakse maa vete mis tahes punkti kohta spetsiaalsed tabelid, mis näitavad iga päeva vee kõrg- ja mõõnaaegu. Plaanin oma reisi näiteks Egiptusesse, mis on kuulus oma madalate laguunide poolest, kuid proovige ette planeerida, et täisvesi tekiks päeva esimeses pooles, mis võimaldab teil enamuse täis sõita. päevavalgustundidel.
Teine loodetega seotud küsimus, mis lohelejaid huvitab, on tuule ja veetaseme kõikumise suhe.

Rahvapärane ebausk ütleb, et tõusu ajal tuul tugevneb, mõõna ajal aga läheb hapuks.
Tuule mõju loodete nähtustele on arusaadavam. Merelt puhuv tuul surub vee ranniku poole, mõõna kõrgus tõuseb üle normi ning mõõna ajal ületab ka veetase keskmist. Vastupidi, kui tuul puhub maismaalt, juhitakse vesi rannikult eemale ja meretase langeb.

Teine mehhanism töötab atmosfäärirõhu suurendamisega suurel veealal; veetase langeb, kui lisandub atmosfääri kaal. Kui atmosfäärirõhk tõuseb 25 mm Hg. Art., veetase langeb ligikaudu 33 cm Kõrgrõhuvööndit ehk antitsükloni nimetatakse tavaliselt heaks ilmaks, kuid mitte lohemeeste jaoks. Antitsükloni keskosas on tuulevaikus. Atmosfäärirõhu langus põhjustab vastava veetaseme tõusu. Järelikult võib õhurõhu järsk langus koos orkaanijõuliste tuultega põhjustada veetaseme märgatava tõusu. Selliseid laineid, kuigi neid nimetatakse loodeteks, ei seostata tegelikult loodete jõudude mõjuga ja neil ei ole loodete nähtustele iseloomulikku perioodilisust.

Kuid on täiesti võimalik, et mõõnad võivad mõjutada ka tuult, näiteks veetaseme langus rannikulaguunides toob kaasa vee suurema soojenemise ning selle tulemusena külma mere ja merevee temperatuuride vahe vähenemise. köetav maa, mis nõrgendab tuule mõju.

Foto Michael Marten

N-30 rühma õpilane

Tsvetkov E.N.

Kontrollitud:

Petrova I.F.

Moskva, 2003

Põhiosa…………………………………………………….
Definitsioon…………………………………………………
Nähtuse olemus…………………………………………………………
Aja jooksul muutuma………………………………………………………
Manifestatsiooni levik ja ulatus…………………
Müüdid ja legendid …………………………………………….
Uuringu ajalugu…………………………………………………………
Keskkonnamõjud …………………………………
Mõju majandustegevusele…………………
Inimese mõju sellele protsessile ……………………….
Prognoosimise ja juhtimise võimalus…………….
Bibliograafia………………………………………………..

Definitsioon.

Ebbs ja voolab, perioodilised veetaseme kõikumised (tõusud ja langused) Maa veealadel, mis on põhjustatud pöörlevale Maale mõjuvast Kuu ja Päikese gravitatsioonilisest külgetõmbest. Kõik suured veealad, sealhulgas ookeanid, mered ja järved, on ühel või teisel määral allutatud loodetele, kuigi järvedes on need väikesed.

Veetaseme vertikaalsed kõikumised tõusude ja mõõnade ajal on seotud veemasside horisontaalse liikumisega kalda 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 mõõnadega seotud nähtusi iseloomustab perioodilisus. Loodete hoovused pööravad perioodiliselt suunda, samas kui ookeanihoovused, mis liiguvad pidevalt ja ühesuunaliselt, on määratud atmosfääri üldise tsirkulatsiooniga ja katavad suuri alasid avatud ookeanist.

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