چیزی که جزر و مد نامیده می شود. رمز و راز جزر و مد اقیانوس

دانشجوی گروه N-30

Tsvetkov E.N.

بررسی شد:

پتروا I.F.

مسکو، 2003

بخش اصلی…………………………………………………….
تعریف..……………......……………………………...
ماهیت پدیده…………………………………………………………
تغییر در طول زمان………………………………………………………
توزیع و مقیاس تجلی…………………
اسطوره ها و افسانه ها…………………………………………………
تاریخچه تحقیق…………………………………………………
پیامدهای زیست محیطی………………………………
تاثیر بر فعالیت اقتصادی…………………
تأثیر انسان بر این فرآیند………………………
امکان پیش بینی و مدیریت…………….
کتابشناسی - فهرست کتب………………………………………………..

تعریف.

جزر و مد، نوسانات دوره ای سطح آب (بالا و پایین) در مناطق آبی روی زمین که ناشی از جاذبه گرانشی ماه و خورشید بر روی زمین در حال چرخش است. همه مناطق بزرگ آبی، از جمله اقیانوس ها، دریاها و دریاچه ها، تا یک درجه در معرض جزر و مد هستند، اگرچه در دریاچه ها کوچک هستند.

بالاترین سطح آبی که در یک روز یا نیم روز در هنگام جزر مشاهده می شود، آب زیاد، پایین ترین سطح در هنگام جزر، کم آب نامیده می شود و لحظه رسیدن به این نشانه های حداکثر سطح، ایستادن (یا مرحله) بالا نامیده می شود. جزر و مد یا جزر، به ترتیب. میانگین سطح دریا یک مقدار شرطی است که در هنگام جزر و مد بالا، علائم سطح در هنگام جزر و مد و در زیر آن در هنگام جزر و مد قرار دارند. این نتیجه میانگین یک سری بزرگ مشاهدات فوری است. جزر و مد متوسط (یا جزر و مد) یک مقدار متوسط است که از یک سری داده های بزرگ در سطوح بالا یا پایین آب محاسبه می شود. هر دوی این سطوح میانی به میله پای محلی گره خورده اند.

نوسانات عمودی سطح آب در هنگام جزر و مد بالا و پایین با حرکت افقی توده های آب در رابطه با ساحل همراه است. این فرآیندها توسط موج باد، رواناب رودخانه و عوامل دیگر پیچیده می شوند. حرکات افقی توده های آب در ناحیه ساحلی را جریان جزر و مدی (یا جزر و مدی) می نامند، در حالی که نوسانات عمودی در سطح آب را جزر و مد می نامند. تمام پدیده های مرتبط با جزر و مد با تناوب مشخص می شوند. جریان های جزر و مدی به طور دوره ای جهت را معکوس می کنند، در حالی که جریان های اقیانوسی که به طور پیوسته و یک جهته حرکت می کنند، توسط گردش عمومی جو تعیین می شوند و مناطق وسیعی از اقیانوس باز را پوشش می دهند.

در طول فواصل انتقال از جزر و مد به جزر و بالعکس، تعیین روند جریان جزر و مد دشوار است. در این زمان (که همیشه با جزر و مد منطبق نیست) گفته می شود که آب "راکد می کند".

جزر و مد بالا و پایین به صورت چرخه ای متناوب مطابق با تغییر شرایط نجومی، هیدرولوژیکی و هواشناسی است. توالی فازهای جزر و مدی با دو حداکثر و دو حداقل در چرخه روزانه تعیین می شود.

15 اکتبر 2012

مایکل مارتن، عکاس بریتانیایی، مجموعه‌ای از عکس‌های اصلی را خلق کرد که سواحل بریتانیا را از زوایای یکسان، اما در زمان‌های مختلف ثبت کرد. یک شلیک در هنگام جزر و یکی در هنگام جزر.

معلوم شد که کاملاً غیرعادی است و بررسی های مثبت این پروژه به معنای واقعی کلمه نویسنده را مجبور به انتشار کتاب کرد. این کتاب با نام «تغییر دریا» در مردادماه امسال منتشر شد و به دو زبان منتشر شد. مایکل مارتن حدود هشت سال طول کشید تا مجموعه عکس های تاثیرگذار خود را خلق کند. زمان بین کم و زیاد آب به طور متوسط کمی بیش از شش ساعت است. بنابراین، مایکل باید بیشتر از زمان چند کلیک شاتر در هر مکان معطل بماند. نویسنده مدت ها بود که ایده خلق مجموعه ای از این گونه آثار را پرورش داده بود. او به دنبال این بود که چگونه تغییرات در طبیعت را بدون تأثیر انسان در فیلم درک کند. و من آن را به طور اتفاقی در یکی از روستاهای ساحلی اسکاتلند پیدا کردم، جایی که تمام روز را در آنجا گذراندم و زمان جزر و مد را گرفتم.

نوسانات دوره ای سطح آب (افزایش و کاهش) در مناطق آبی روی زمین جزر و مد نامیده می شود.

نوسانات عمودی سطح آب در هنگام جزر و مد بالا و پایین با حرکت افقی توده های آب در رابطه با ساحل همراه است. این فرآیندها توسط موج باد، روان آب رودخانه و عوامل دیگر پیچیده می شوند. حرکات افقی توده های آب در ناحیه ساحلی را جریان جزر و مدی (یا جزر و مدی) می نامند، در حالی که نوسانات عمودی در سطح آب را جزر و مد می نامند. تمام پدیده های مرتبط با جزر و مد با تناوب مشخص می شوند. جریان های جزر و مدی به طور متناوب جهت را به سمت مخالف تغییر می دهند، در مقابل، جریان های اقیانوسی که به طور پیوسته و یک جهته حرکت می کنند، ناشی از گردش عمومی جو هستند و مناطق وسیعی از اقیانوس باز را پوشش می دهند.

اگرچه خورشید نقش مهمی در فرآیندهای جزر و مدی دارد، اما عامل تعیین کننده در توسعه آنها نیروی گرانشی ماه است. درجه تأثیر نیروهای جزر و مدی بر هر ذره آب، صرف نظر از موقعیت آن در سطح زمین، توسط قانون گرانش جهانی نیوتن تعیین می شود.

این قانون بیان می کند که دو ذره مادی با نیرویی که مستقیماً متناسب با حاصلضرب جرم هر دو ذره و با مجذور فاصله بین آنها نسبت معکوس دارد یکدیگر را جذب می کنند. قابل درک است که هر چه جرم اجسام بیشتر باشد، نیروی جاذبه متقابلی که بین آنها ایجاد می شود بیشتر است (با چگالی یکسان، جسم کوچکتر جاذبه کمتری نسبت به جسم بزرگتر ایجاد می کند).

قانون همچنین به این معنی است که هر چه فاصله بین دو جسم بیشتر باشد، جاذبه بین آنها کمتر است. از آنجایی که این نیرو با مجذور فاصله بین دو جسم نسبت معکوس دارد، فاکتور فاصله نقش بسیار بیشتری در تعیین مقدار نیروی جزر و مدی نسبت به جرم اجسام دارد.

جاذبه گرانشی زمین که بر روی ماه اثر می گذارد و آن را در مدار نزدیک به زمین نگه می دارد، در مقابل نیروی جاذبه زمین توسط ماه است که تمایل دارد زمین را به سمت ماه حرکت دهد و تمام اجرام واقع شده را "بلند" کند. روی زمین در جهت ماه.

نقطه روی سطح زمین که مستقیماً زیر ماه قرار دارد تنها 6400 کیلومتر از مرکز زمین و به طور متوسط 386063 کیلومتر از مرکز ماه فاصله دارد. علاوه بر این، جرم زمین 81.3 برابر جرم ماه است. بنابراین، در این نقطه از سطح زمین، گرانش زمین که بر هر جسمی عمل می کند تقریباً 300 هزار بار بیشتر از گرانش ماه است.

این یک ایده رایج است که آب روی زمین مستقیماً زیر ماه در جهت ماه بالا می‌آید و باعث می‌شود آب از مکان‌های دیگر روی سطح زمین دور شود، اما از آنجایی که گرانش ماه در مقایسه با زمین بسیار کم است، نمی‌تواند برای بلند کردن این همه وزن کافی است.
با این حال، اقیانوس‌ها، دریاها و دریاچه‌های بزرگ روی زمین که اجسام مایع بزرگی هستند، تحت تأثیر نیروهای جابجایی جانبی آزادانه حرکت می‌کنند و هرگونه تمایل جزئی به حرکت افقی آنها را به حرکت در می‌آورد. تمام آبهایی که مستقیماً زیر ماه نیستند، تحت تأثیر مؤلفه نیروی گرانشی ماه که به صورت مماس (مماسی) به سطح زمین هدایت می شود و همچنین مؤلفه آن به سمت بیرون هدایت می شود و در معرض جابجایی افقی نسبت به جامد هستند. پوسته زمین.

در نتیجه، آب از مناطق مجاور سطح زمین به سمت مکانی واقع در زیر ماه جاری می شود. انباشته شدن آب در نقطه ای زیر ماه، جزر و مد را در آنجا تشکیل می دهد. خود موج جزر و مدی در اقیانوس باز تنها 30-60 سانتی متر ارتفاع دارد، اما هنگام نزدیک شدن به سواحل قاره ها یا جزایر به طور قابل توجهی افزایش می یابد.
به دلیل حرکت آب از نواحی مجاور به سمت نقطه ای زیر ماه، در دو نقطه دیگر که از آن جدا شده اند، در فاصله ای برابر با یک چهارم محیط زمین، ریزش های متناظر آب رخ می دهد. جالب است بدانید که کاهش سطح دریا در این دو نقطه با افزایش سطح دریا نه تنها در سمت زمین رو به ماه، بلکه در سمت مقابل نیز همراه است.

این واقعیت با قانون نیوتن نیز توضیح داده شده است. دو یا چند جسم که در فواصل مختلف از یک منبع گرانش قرار دارند و بنابراین در معرض شتاب گرانش با قدرهای مختلف قرار دارند، نسبت به یکدیگر حرکت می کنند، زیرا نزدیکترین جسم به مرکز ثقل به شدت به آن جذب می شود.

آب در نقطه زیر قمری کشش قوی‌تری به سمت ماه نسبت به زمین زیر آن دارد، اما زمین به نوبه خود کشش قوی‌تری به سمت ماه نسبت به آب در سمت مخالف سیاره دارد. بنابراین ، یک موج جزر و مدی بوجود می آید که در سمت زمین رو به ماه مستقیم و در طرف مقابل - معکوس نامیده می شود. اولین مورد از آنها فقط 5٪ بالاتر از دومی است.

به دلیل چرخش ماه در مدار خود به دور زمین، تقریباً 12 ساعت و 25 دقیقه بین دو جزر و مد متوالی یا دو جزر و مد در یک مکان مشخص می گذرد. فاصله بین اوج جزر و مدهای متوالی بالا و پایین تقریباً است. 6 ساعت 12 دقیقه دوره 24 ساعت و 50 دقیقه بین دو جزر و مد متوالی را روز جزر و مدی (یا قمری) می گویند.

نابرابری های جزر و مد. فرآیندهای جزر و مدی بسیار پیچیده هستند و برای درک آنها باید عوامل زیادی را در نظر گرفت. در هر صورت، ویژگی های اصلی مشخص خواهد شد:
1) مرحله توسعه جزر و مد نسبت به عبور از ماه؛
2) دامنه جزر و مد و
3) نوع نوسانات جزر و مدی یا شکل منحنی سطح آب.
تغییرات متعدد در جهت و بزرگی نیروهای جزر و مدی باعث تفاوت در بزرگی جزر و مد صبح و عصر در یک بندر معین و همچنین بین جزر و مد یکسان در بندرهای مختلف می شود. به این تفاوت ها نابرابری جزر و مد می گویند.

اثر نیمه شبانه روزی. معمولاً در عرض یک روز، به دلیل نیروی جزر و مد اصلی - چرخش زمین به دور محور خود - دو چرخه جزر و مدی کامل تشکیل می شود.

هنگامی که از قطب شمال دایره البروج مشاهده می شود، واضح است که ماه به دور زمین در همان جهتی که زمین به دور محور خود می چرخد - در خلاف جهت عقربه های ساعت. با هر چرخش بعدی، یک نقطه معین از سطح زمین دوباره کمی دیرتر از دوران انقلاب قبلی، مستقیماً در زیر ماه قرار می گیرد. به همین دلیل، هر دو جزر و مد و جزر و مد هر روز تقریباً 50 دقیقه به تأخیر می افتد. این مقدار تاخیر قمری نامیده می شود.

نابرابری نیم ماهه. این نوع اصلی تغییرات با تناوب تقریباً 143/4 روز مشخص می شود که با چرخش ماه به دور زمین و عبور آن از مراحل متوالی، به ویژه سیزیژی ها (ماه نو و ماه کامل) همراه است. لحظاتی که خورشید، زمین و ماه در یک خط مستقیم قرار دارند.

تا کنون ما فقط به تأثیر جزر و مد ماه دست زده ایم. میدان گرانشی خورشید بر جزر و مد نیز تأثیر می گذارد، با این حال، اگرچه جرم خورشید بسیار بیشتر از جرم ماه است، اما فاصله زمین تا خورشید به قدری بیشتر از فاصله تا ماه است که نیروی جزر و مد خورشید کمتر از نصف ماه است.

با این حال، هنگامی که خورشید و ماه در یک خط مستقیم قرار دارند، چه در یک سمت زمین یا در طرف مقابل (در طول ماه جدید یا ماه کامل)، نیروهای گرانشی آنها جمع می‌شوند و در امتداد یک محور عمل می‌کنند، و جزر و مد خورشیدی با جزر و مد قمری همپوشانی دارد.

به همین ترتیب، جاذبه خورشید باعث افزایش جزر و مد ناشی از تأثیر ماه می شود. در نتیجه جزر و مد بیشتر و جزر و مدها کمتر از زمانی می شوند که فقط توسط گرانش ماه ایجاد شده باشند. به چنین جزر و مدی جزر و مد بهاری می گویند.

هنگامی که بردارهای نیروی گرانشی خورشید و ماه بر هم عمود باشند (در طول ربع، یعنی زمانی که ماه در ربع اول یا آخر است)، نیروهای جزر و مدی آنها مخالف هستند، زیرا جزر و مد ناشی از جاذبه خورشید بر روی زمین قرار می گیرد. فرورفتگی ناشی از ماه

در چنین شرایطی، جزر و مد آنقدر بالا نیست و جزر و مد آنقدر پایین نیست که گویی فقط ناشی از نیروی گرانش ماه است. این گونه جزر و مدهای میانی را ربع می نامند.

دامنه علائم آب زیاد و کم در این مورد تقریباً سه برابر نسبت به جزر و مد بهار کاهش می یابد.

نابرابری پارالاکسی قمری. دوره نوسانات ارتفاعات جزر و مدی که به دلیل اختلاف منظر قمری رخ می دهد، 271/2 روز است. دلیل این نابرابری تغییر فاصله ماه از زمین در طول چرخش ماه است. با توجه به شکل بیضوی مدار ماه، نیروی جزر و مدی ماه در حضیض 40 درصد بیشتر از اوج است.

نابرابری روزانه. دوره این نابرابری 24 ساعت 50 دقیقه است. دلایل وقوع آن چرخش زمین به دور محور خود و تغییر در انحراف ماه است. هنگامی که ماه نزدیک استوای سماوی است، دو جزر و مد در یک روز معین (و همچنین دو جزر و مد) اندکی با هم تفاوت دارند و ارتفاعات صبح و عصر آب های بالا و پایین بسیار نزدیک است. با این حال، با افزایش انحراف شمالی یا جنوبی ماه، جزر و مدهای صبح و عصر از یک نوع متفاوت از نظر ارتفاع هستند و زمانی که ماه به بزرگترین انحراف شمالی یا جنوبی خود می‌رسد، این تفاوت بیشترین میزان را دارد.

جزر و مدهای استوایی نیز شناخته شده اند، به این دلیل که ماه تقریباً بالای مناطق استوایی شمالی یا جنوبی قرار دارد.

نابرابری روزانه به طور قابل توجهی بر ارتفاعات دو جزر و مد متوالی در اقیانوس اطلس تأثیر نمی گذارد و حتی تأثیر آن بر ارتفاعات جزر و مد در مقایسه با دامنه کلی نوسانات ناچیز است. با این حال، در اقیانوس آرام، تغییرات روزانه در سطوح جزر و مد سه برابر بیشتر از سطوح جزر و مد بالا است.

نابرابری شش ماهه. علت آن چرخش زمین به دور خورشید و تغییر متناظر آن در انحراف خورشید است. دو بار در سال به مدت چند روز در طول اعتدال، خورشید نزدیک استوای سماوی است، یعنی. میل آن نزدیک به 0 است. ماه نیز تقریباً یک روز در هر نیم ماه در نزدیکی استوای سماوی قرار می گیرد. بنابراین، در طول اعتدال، دوره هایی وجود دارد که انحراف هر دو خورشید و ماه تقریباً برابر با 0 است. اثر جزر و مد مجموع جاذبه این دو جسم در چنین لحظاتی در مناطقی که نزدیک خط استوای زمین قرار دارند بیشتر قابل توجه است. اگر در همان زمان ماه در مرحله ماه جدید یا ماه کامل باشد، به اصطلاح. جزر و مد بهاری متوازن

نابرابری اختلاف منظر خورشیدی. دوره تجلی این نابرابری یک سال است. علت آن تغییر فاصله زمین تا خورشید در طول حرکت مداری زمین است. یک بار برای هر چرخش به دور زمین، ماه در حضیض در کمترین فاصله از آن قرار می گیرد. یک بار در سال، در حوالی 2 ژانویه، زمین که در مدار خود حرکت می کند، به نزدیک ترین نقطه نزدیک به خورشید (حضیض) نیز می رسد. هنگامی که این دو لحظه نزدیک‌ترین نزدیک‌ترین نقطه منطبق می‌شوند و بیشترین نیروی جزر و مد خالص را ایجاد می‌کنند، می‌توان سطوح جزر و مدی بالاتر و سطوح جزر و مدی کمتری را انتظار داشت. به همین ترتیب، اگر عبور آفلیون با اوج همزمان شود، جزر و مد پایین تر و جزر و مد کم عمق رخ می دهد.

بزرگترین دامنه های جزر و مدی. بالاترین جزر و مد جهان توسط جریان های قوی در خلیج میناس در خلیج فاندی ایجاد می شود. نوسانات جزر و مدی در اینجا با یک دوره طبیعی با یک دوره نیمه روزانه مشخص می شود. سطح آب در جزر و مد اغلب بیش از 12 متر در 6 ساعت افزایش می یابد و سپس در شش ساعت آینده به همان میزان کاهش می یابد. هنگامی که اثر جزر و مد بهار، موقعیت ماه در حضیض و حداکثر انحراف ماه در همان روز رخ می دهد، سطح جزر و مد می تواند به 15 متر برسد شکل خلیج فاندی، جایی که اعماق آن کاهش می‌یابد و سواحل به سمت بالای خلیج نزدیک‌تر می‌شوند. نظریه های بحث برانگیز حتی در زمان های نسبتاً اخیر

چارلز داروین در سال 1911 نوشت: «نیازی به جستجوی ادبیات باستانی به خاطر تئوری های غم انگیز جزر و مد نیست.» با این حال، ملوانان موفق می شوند قد خود را اندازه گیری کنند و از جزر و مد استفاده کنند بدون اینکه هیچ ایده ای از دلایل واقعی وقوع آنها داشته باشند.

من فکر می کنم که ما نباید زیاد نگران دلایل جزر و مد باشیم. بر اساس مشاهدات طولانی مدت، جداول خاصی برای هر نقطه از آب های زمین محاسبه می شود که زمان کم و زیاد بودن آب را برای هر روز نشان می دهد. من در حال برنامه ریزی برای سفر خود هستم، به عنوان مثال، به مصر، که به دلیل تالاب های کم عمق خود مشهور است، اما سعی کنید از قبل برنامه ریزی کنید تا آب کامل در نیمه اول روز اتفاق بیفتد، که به شما امکان می دهد بیشتر اوقات را به طور کامل سوار شوید. ساعات روشنایی روز
سوال دیگر مربوط به جزر و مد که برای کیترها جالب است، رابطه بین نوسانات سطح آب و باد است.

یک خرافات عامیانه می گوید که در جزر و مد باد شدیدتر می شود، اما در جزر و مد هوا ترش می شود.
تأثیر باد بر پدیده های جزر و مدی قابل درک تر است. وزش باد از دریا آب را به سمت ساحل می راند، ارتفاع جزر و مد بیشتر از حد نرمال می شود و در جزر و مد سطح آب نیز از حد متوسط فراتر می رود. برعکس، وقتی باد از خشکی می وزد، آب از ساحل دور می شود و سطح دریا پایین می آید.

مکانیسم دوم با افزایش فشار اتمسفر بر روی یک منطقه وسیع از آب، با اضافه شدن وزن روی هم رفته، سطح آب کاهش می یابد. هنگامی که فشار اتمسفر 25 میلی متر جیوه افزایش می یابد. در هنر، سطح آب تقریباً 33 سانتی متر کاهش می یابد. آرامش در مرکز آنتی سیکلون وجود دارد. کاهش فشار اتمسفر باعث افزایش متناظر در سطح آب می شود. در نتیجه، کاهش شدید فشار اتمسفر همراه با بادهای طوفانی می تواند باعث افزایش قابل توجه سطح آب شود. چنین امواجی اگرچه جزر و مد نامیده می شوند، اما در واقع با تأثیر نیروهای جزر و مدی همراه نیستند و ویژگی تناوب پدیده های جزر و مدی را ندارند.

اما کاملاً ممکن است که جزر و مد نیز بتواند بر باد تأثیر بگذارد، به عنوان مثال، کاهش سطح آب در تالاب های ساحلی منجر به گرم شدن بیشتر آب و در نتیجه کاهش اختلاف دمای بین دریای سرد و سرد می شود. زمین گرم شده، که اثر نسیم را ضعیف می کند.

عکس مایکل مارتن

سطح آب در دریاها و اقیانوس‌های سیاره ما به صورت دوره‌ای تغییر می‌کند و در فواصل معینی در نوسان است. این نوسانات دوره ای هستند جزر و مد دریا.

تصویری از جزر و مد دریا

برای تجسم تصویری از جزر و مد دریاتصور کنید که در ساحل شیبدار اقیانوس، در خلیجی در فاصله 200 تا 300 متری آب ایستاده اید. اشیاء مختلف زیادی روی شن ها وجود دارد - یک لنگر قدیمی، کمی نزدیکتر یک توده بزرگ از سنگ سفید. اکنون، نه چندان دور، بدنه آهنی یک قایق کوچک، به پهلو افتاده است. کف بدنه آن در کمان به شدت آسیب دیده است. بدیهی است که یک بار این کشتی در نه چندان دور از ساحل به یک لنگر برخورد کرد. این حادثه، به احتمال زیاد، در هنگام جزر رخ داده است، و ظاهراً کشتی سال ها در این مکان خوابیده است، زیرا تقریباً تمام بدنه آن با زنگ قهوه ای پوشیده شده بود. شما تمایل دارید که ناخدای بی دقت را مقصر حادثه کشتی بدانید. ظاهراً لنگر همان سلاح تیز بود که کشتی که به پهلو افتاده بود به آن زد. شما به دنبال این لنگر هستید و نمی توانید آن را پیدا کنید. کجا می توانست برود؟ سپس متوجه می‌شوید که آب در حال نزدیک شدن به انبوهی از سنگ‌های سفید است و سپس متوجه می‌شوید که لنگری که دیده‌اید مدت‌هاست توسط یک موج جزر و مدی غرق شده است. آب به ساحل "پا" می گذارد، همچنان بیشتر و بیشتر به سمت بالا بالا می رود. حالا معلوم شد که انبوه سنگ های سفید تقریباً همه زیر آب پنهان شده است.

پدیده جزر و مد دریا

پدیده جزر و مد دریامردم از دیرباز با حرکت ماه در ارتباط بوده اند، اما این ارتباط تا زمانی که ریاضیدان برجسته یک راز باقی مانده بود. اسحاق نیوتنبر اساس قانون گرانش که کشف کرد توضیح نداد. علت این پدیده ها تأثیر گرانش ماه بر روی پوسته آبی زمین است. هنوز معروف است گالیله گالیلهجزر و مد جزر و مد را با چرخش زمین پیوند داد و در این یکی از مستدل ترین و واقعی ترین شواهد صحت آموزه های نیکلاس کوپرنیک دید (توضیحات بیشتر:). آکادمی علوم پاریس در سال 1738 جایزه ای را برای کسی که مستدل ترین ارائه نظریه جزر و مد را ارائه کند، اعلام کرد. سپس جایزه دریافت شد اویلر، مکلارین، دی. برنولی و کاوالیری. سه نفر اول قانون گرانش نیوتن را مبنای کار خود قرار دادند و کاوالیری یسوعی جزر و مد را بر اساس فرضیه گرداب دکارت توضیح داد. با این حال برجسته ترین آثار در این زمینه متعلق به نیوتن و لاپلاس، و تمام تحقیقات بعدی بر اساس یافته های این دانشمندان بزرگ است.

چگونه پدیده جزر و مد را توضیح دهیم

چه واضح تر پدیده جزر و مد را توضیح دهد. اگر برای سادگی فرض کنیم که سطح زمین کاملاً پوشیده از آب است و از یکی از قطب های آن به کره زمین نگاه کنیم، می توان تصویری از جزر و مد دریا را به صورت زیر ارائه داد.

جاذبه قمری

آن قسمت از سطح سیاره ما که رو به ماه است به آن نزدیک است. در نتیجه در معرض نیروی بیشتری قرار می گیرد جاذبه قمریبه عنوان مثال، از بخش مرکزی سیاره ما و بنابراین، بیشتر از بقیه زمین به سمت ماه کشیده می شود. به همین دلیل، یک قوز جزر و مدی در سمت رو به ماه تشکیل می شود. در همان زمان، در طرف مقابل زمین که کمترین در معرض گرانش ماه است، همان قوز جزر و مدی ظاهر می شود. بنابراین، زمین به شکل شکلی است که تا حدودی در امتداد یک خط مستقیم که مراکز سیاره ما و ماه را به هم متصل می کند، کشیده شده است. بنابراین، در دو طرف مقابل زمین، واقع در یک خط مستقیم، که از مراکز زمین و ماه می گذرد، دو قوز بزرگ تشکیل می شود. دو تورم بزرگ آب. در همان زمان، در دو طرف دیگر سیاره ما، واقع در زاویه نود درجه از نقاط فوق حداکثر جزر و مد، بزرگترین جزر و مد رخ می دهد. در اینجا آب بیش از هر جای دیگری در سطح کره زمین می ریزد. خط اتصال این نقاط در جزر و مد تا حدودی کوتاه می شود و بنابراین تصور افزایش طول زمین در جهت حداکثر نقاط جزر و مد را ایجاد می کند. به دلیل گرانش ماه، این نقاط حداکثر جزر و مد دائماً موقعیت خود را نسبت به ماه حفظ می کنند، اما از آنجایی که زمین حول محور خود می چرخد، به نظر می رسد در طول روز در سراسر سطح کره زمین حرکت می کنند. از همین رو در هر منطقه دو جزر و مد بالا و دو جزر و مد در طول روز وجود دارد.

جزر و مدهای خورشیدی

خورشید نیز مانند ماه با نیروی گرانش خود جزر و مد ایجاد می کند. اما در مقایسه با ماه در فاصله بسیار بیشتری از سیاره ما قرار دارد و جزر و مد خورشیدی که روی زمین رخ می دهد تقریباً دو و نیم برابر کمتر از ماه است. از همین رو جزر و مد خورشیدی، به طور جداگانه مشاهده نمی شوند، اما تنها تأثیر آنها بر بزرگی جزر و مد ماه در نظر گرفته شده است. مثلا، بالاترین جزر و مد دریا در طول ماه کامل و ماه جدید رخ می دهداز آنجایی که در این زمان زمین، ماه و خورشید در یک خط مستقیم قرار دارند و نور روز ما با جاذبه خود جاذبه ماه را افزایش می دهد. برعکس، وقتی ماه را در ربع اول یا آخر (فاز) رصد می کنیم، وجود دارد پایین ترین جزر و مد دریا. این با این واقعیت توضیح داده می شود که در این مورد جزر و مد قمری همزمان است جزر و مد خورشیدی. اثر گرانش ماه با مقدار گرانش خورشید کاهش می یابد.

اصطکاک جزر و مدی

« اصطکاک جزر و مدی"، موجود در سیاره ما، به نوبه خود بر مدار ماه تاثیر می گذارد، زیرا موج جزر و مدی ناشی از گرانش ماه، اثر معکوس بر ماه دارد و تمایلی برای تسریع حرکت آن ایجاد می کند. در نتیجه ماه به تدریج از زمین دور می شود، دوره انقلاب آن افزایش می یابد و به احتمال زیاد از حرکت خود کمی عقب می ماند.

بزرگی جزر و مد دریا

علاوه بر موقعیت نسبی خورشید، زمین و ماه در فضا، در بزرگی جزر و مد دریادر هر منطقه جداگانه، شکل بستر دریا و ماهیت خط ساحلی تأثیر می گذارد. همچنین مشخص است که در دریاهای بسته مانند دریاهای آرال، خزر، آزوف و دریاهای سیاه، جزر و مد تقریبا هرگز مشاهده نمی شود. تشخیص آنها در اقیانوس های باز دشوار است. در اینجا جزر و مد به سختی به یک متر می رسد، سطح آب بسیار کمی افزایش می یابد. اما در برخی از خلیج‌ها جزر و مدهایی با چنین بزرگی عظیم وجود دارد که ارتفاع آب به بیش از ده متر می رسد و در برخی نقاط فضاهای عظیم را سیل می کند.

جزر و مد در هوا و پوسته های جامد زمین

جزر و مدنیز اتفاق بیفتد در هوا و پوسته های جامد زمین. ما به سختی متوجه این پدیده ها در لایه های زیرین جو می شویم. برای مقایسه، اشاره می کنیم که جزر و مد در کف اقیانوس ها مشاهده نمی شود. این شرایط با این واقعیت توضیح داده می شود که عمدتاً لایه های بالایی پوسته آب در فرآیندهای جزر و مدی درگیر هستند. جزر و مد در پوشش هوا تنها با مشاهده طولانی مدت تغییرات فشار اتمسفر قابل تشخیص است. در مورد پوسته زمین، هر قسمت از آن، به دلیل عمل جزر و مد ماه، دو بار در طول روز طلوع می کند و دو بار در حدود چند دسی متر سقوط می کند. به عبارت دیگر، نوسانات در پوسته جامد سیاره ما تقریباً سه برابر کوچکتر از نوسانات سطح اقیانوس ها است. بنابراین، به نظر می رسد که سیاره ما دائماً نفس می کشد، نفس های عمیق می کشد و بازدم می کند، و پوسته بیرونی آن، مانند سینه یک قهرمان معجزه بزرگ، یا کمی بالا می رود یا پایین می آید. این فرآیندهایی که در پوسته جامد زمین اتفاق می‌افتند، تنها با کمک ابزارهایی که برای ثبت زلزله‌ها استفاده می‌شوند، قابل شناسایی هستند. لازم به ذکر است که جزر و مد در دیگر بدنه های جهان رخ می دهدو تاثیر زیادی در توسعه آنها دارند. اگر ماه نسبت به زمین بی حرکت بود، در صورت عدم وجود سایر عوامل مؤثر در تأخیر موج جزر و مد، هر 6 ساعت در هر نقطه از کره زمین دو جزر و مد و دو جزر و مد در هر 6 ساعت اتفاق می افتد. اما از آنجایی که ماه به طور مداوم به دور زمین و علاوه بر این، در همان جهتی می چرخد که سیاره ما به دور محور خود می چرخد، کمی تأخیر وجود دارد: زمین موفق می شود با هر قسمت نه در عرض 24 ساعت، بلکه تقریباً در عرض به ماه بچرخد. 24 ساعت و 50 دقیقه. بنابراین، در هر منطقه، جزر و مد جزر و مد دقیقاً 6 ساعت نیست، بلکه حدود 6 ساعت و 12.5 دقیقه طول می کشد.

جزر و مد متناوب

علاوه بر این، باید توجه داشت که صحت جزر و مد متناوببسته به ماهیت موقعیت قاره ها در سیاره ما و اصطکاک مداوم آب در سطح زمین نقض می شود. این بی نظمی ها در تناوب گاهی به چند ساعت می رسد. بنابراین، "بالاترین" آب نه در لحظه اوج گرفتن ماه، همانطور که طبق نظریه باید باشد، بلکه چندین ساعت دیرتر از عبور ماه از نصف النهار اتفاق می افتد. این تاخیر ساعت اعمال پورت نامیده می شود و گاهی به 12 ساعت می رسد. پیش از این، باور عمومی بر این بود که جزر و مد جزر و مد دریا به جریان های دریا مربوط می شود. اکنون همه می دانند که اینها پدیده هایی با نظم متفاوت هستند. جزر و مد نوعی حرکت موج است، شبیه به حرکتی که توسط باد ایجاد می شود. هنگامی که یک موج جزر و مد نزدیک می شود، یک جسم شناور مانند موجی که از باد برمی خیزد، نوسان می کند - به جلو و عقب، پایین و بالا، اما مانند جریان توسط آن منتقل نمی شود. دوره یک موج جزر و مدی حدود 12 ساعت و 25 دقیقه است و پس از این مدت زمان معمولاً جسم به موقعیت اولیه خود باز می گردد. نیرویی که باعث جزر و مد می شود چند برابر نیروی گرانش است. در حالی که نیروی گرانش با مجذور فاصله بین اجسام جذب کننده نسبت معکوس دارد، نیرویی که باعث جزر و مد می شود تقریباً با مکعب این فاصله نسبت معکوس دارد، و اصلاً مربع آن نیست.

سطح سطح اقیانوس ها و دریاها به طور دوره ای، تقریباً دو بار در روز تغییر می کند. به این نوسانات جزر و مد می گویند. در هنگام جزر و مد، سطح اقیانوس به تدریج بالا می رود و به بالاترین موقعیت خود می رسد. در جزر و مد سطح به تدریج به پایین ترین سطح خود کاهش می یابد. در جزر و مد، آب به سمت سواحل جریان می یابد، در جزر و مد - دور از سواحل.

جزر و مد جزر و مد ایستاده است. آنها به دلیل تأثیر اجسام کیهانی مانند خورشید تشکیل شده اند. طبق قوانین تعامل اجسام کیهانی، سیاره ما و ماه متقابلاً یکدیگر را جذب می کنند. گرانش ماه آنقدر قوی است که به نظر می رسد سطح اقیانوس به سمت آن خم می شود. ماه در اطراف زمین حرکت می کند و یک موج جزر و مدی از پشت آن در سراسر اقیانوس عبور می کند. وقتی موجی به ساحل می رسد، جزر و مد است. زمان کمی می گذرد، آب ماه را دنبال می کند و از ساحل دور می شود - این همان جزر و مد است. طبق همان قوانین جهانی کیهانی، جزر و مد نیز از جاذبه خورشید تشکیل می شود. با این حال، نیروی جزر و مدی خورشید، به دلیل فاصله آن، به طور قابل توجهی کمتر از ماه است و اگر ماه وجود نداشت، جزر و مد روی زمین 2.17 برابر کمتر بود. توضیح نیروهای جزر و مدی اولین بار توسط نیوتن ارائه شد.

جزر و مد از نظر مدت زمان و بزرگی با یکدیگر متفاوت است. اغلب در طول روز دو جزر و مد و دو جزر و مد وجود دارد. در قوس ها و سواحل آمریکای شرقی و مرکزی یک جزر و مد در روز وجود دارد.

بزرگی جزر و مد حتی بیشتر از دوره آنها متفاوت است. از نظر تئوری، یک جزر و مد ماه برابر است با 0.53 متر، خورشیدی - 0.24 متر، بنابراین، بزرگترین جزر و مد باید 0.77 متر ارتفاع داشته باشد جزایر - 1 متر، در جزیره سنت هلنا - 1.1 متر؛ در جزایر - 1.7 متر در قاره ها، قدر جزر و مد از 1.5 تا 2 متر در دریاهای داخلی بسیار ناچیز است: - 13 سانتی متر، - 4.8 سانتی متر است جزر و مد تا 1 متر است بزرگترین جزر و مد به شرح زیر است:

در خلیج فاندی () ارتفاع جزر و مد به 16-17 متر رسید این بالاترین جزر و مد در کل جهان است.

در شمال، در خلیج پنژینسکایا، ارتفاع جزر و مد به 12-14 متر رسید این بالاترین جزر و مد در سواحل روسیه است. با این حال، ارقام جزر و مد بالا استثنا هستند تا قاعده. در اکثر نقاط اندازه گیری سطح جزر و مد، آنها کوچک هستند و به ندرت از 2 متر تجاوز می کنند.

اهمیت جزر و مد برای ناوبری دریایی و ساخت بنادر بسیار زیاد است. هر موج جزر و مدی مقدار زیادی انرژی را حمل می کند.

جزر و مد

جزر و مدو جزر و مد- نوسانات دوره ای عمودی در سطح اقیانوس یا دریا، ناشی از تغییر در موقعیت ماه و خورشید نسبت به زمین، همراه با اثرات چرخش زمین و ویژگی های یک تسکین مشخص و به صورت دوره ای آشکار می شود. افقیجابجایی توده های آب جزر و مد باعث تغییر در ارتفاع سطح دریا و همچنین جریان های دوره ای به نام جریان جزر و مدی می شود که پیش بینی جزر و مد را برای ناوبری ساحلی مهم می کند.

شدت این پدیده ها به عوامل زیادی بستگی دارد، اما مهم ترین آنها میزان ارتباط آب ها با اقیانوس جهانی است. هر چه بدنه آب بسته تر باشد، درجه تجلی پدیده های جزر و مدی کمتر می شود.

چرخه جزر و مدی مکرر سالانه به دلیل جبران دقیق نیروهای جاذبه بین خورشید و مرکز جرم جفت سیاره و نیروهای اینرسی اعمال شده به این مرکز، بدون تغییر باقی می‌ماند.

همانطور که موقعیت ماه و خورشید نسبت به زمین به طور متناوب تغییر می کند، شدت پدیده های جزر و مدی نیز تغییر می کند.

جزر و مد در سنت مالو

داستان

جزر و مد نقش مهمی در عرضه غذاهای دریایی به جمعیت های ساحلی ایفا می کند و به جمع آوری غذای خوراکی از بستر دریا اجازه می دهد.

واژه شناسی

کم آب (بریتنی، فرانسه)

حداکثر سطح سطح آب در جزر و مد نامیده می شود پر از آب، و حداقل در هنگام جزر و مد است آب کم. در اقیانوس، جایی که کف آن صاف است و خشکی دور، آب کاملخود را به عنوان دو "متورم" سطح آب نشان می دهد: یکی از آنها در سمت ماه قرار دارد و دیگری در انتهای مخالف کره زمین است. همچنین ممکن است دو تورم کوچکتر دیگر در سمتی که به سمت خورشید و مخالف آن است وجود داشته باشد. توضیح این اثر را می توان در زیر، در بخش مشاهده کرد فیزیک جزر و مد.

از آنجایی که ماه و خورشید نسبت به زمین حرکت می کنند، قوزهای آب نیز با آنها حرکت می کنند و شکل می گیرند امواج جزر و مدیو جریان های جزر و مدی. در دریای آزاد، جریان های جزر و مدی ویژگی چرخشی دارند و در نزدیکی ساحل و در خلیج ها و تنگه های باریک به صورت رفت و برگشتی حرکت می کنند.

اگر تمام زمین پوشیده از آب بود، هر روز دو جزر و مد منظم را تجربه می‌کردیم. اما از آنجایی که انتشار بلامانع امواج جزر و مدی توسط مناطق خشکی مانند جزایر و قاره ها و همچنین به دلیل اثر نیروی کوریولیس بر آب متحرک مانع می شود، به جای دو موج جزر و مدی، امواج کوچک زیادی وجود دارد که به آرامی (در بیشتر موارد با دوره 12 ساعت 25.2 دقیقه ) دور یک نقطه نامیده می شود آمفیدرومیک، که در آن دامنه جزر و مد صفر است. جزء غالب جزر و مد (کشند قمری M2) حدود دوازده نقطه آمفیدرومیک را در سطح اقیانوس جهانی تشکیل می دهد که موج در جهت عقربه های ساعت و تقریباً به همان تعداد در خلاف جهت عقربه های ساعت حرکت می کند (نقشه را ببینید). همه اینها باعث می شود که پیش بینی زمان جزر و مد فقط بر اساس موقعیت ماه و خورشید نسبت به زمین غیرممکن باشد. در عوض، آنها از "سالنامه جزر و مد" استفاده می کنند - یک راهنمای مرجع برای محاسبه زمان شروع جزر و مد و ارتفاع آنها در نقاط مختلف کره زمین. جداول جزر و مد نیز استفاده می‌شود، با داده‌های مربوط به لحظه‌ها و ارتفاعات آب‌های پست و بلند، که یک سال قبل محاسبه شده است. بندرهای جزر و مدی اصلی.

جزر و مد M2

اگر نقاط روی نقشه را با همان فازهای جزر و مد به هم وصل کنیم، به اصطلاح به دست می آید خطوط جزرخی، به صورت شعاعی از نقطه آمفیدرومیک منحرف می شود. به طور معمول، خطوط جزر و مدی موقعیت تاج موج جزر و مد را برای هر ساعت مشخص می کنند. در واقع خطوط جزر و مدی سرعت انتشار یک موج جزر و مدی را در 1 ساعت منعکس می کنند. نقشه هایی که خطوطی با دامنه ها و فازهای امواج جزر و مدی را نشان می دهند نامیده می شوند کارت های کوتیدال.

ارتفاع جزر و مد- تفاوت بین بالاترین سطح آب در جزر (بالا آب) و کمترین سطح آن در جزر (کم آب) ارتفاع جزر و مد یک مقدار ثابت نیست، اما میانگین آن هنگام مشخص کردن هر بخش از ساحل داده می شود.

بسته به موقعیت نسبی ماه و خورشید، امواج جزر و مدی کوچک و بزرگ می توانند یکدیگر را تقویت کنند. نام‌های خاصی از لحاظ تاریخی برای این جزر و مد ایجاد شده است:

جزر و مد چهارگانه- کمترین جزر و مد، زمانی که نیروهای جزر و مدی ماه و خورشید در زوایای قائم با یکدیگر عمل می کنند (به این موقعیت نورها، تربیع گفته می شود).
جزر و مد کامل- بالاترین جزر و مد، زمانی که نیروهای جزر و مدی ماه و خورشید در یک جهت عمل می کنند (به این موقعیت نورها سیزیژی می گویند).

هر چه جزر و مد کمتر یا بالاتر باشد، جزر و مد کمتر یا بالاتر است.

بلندترین جزر و مد در جهان

را می توان در خلیج فاندی (15.6-18 متر) مشاهده کرد که در ساحل شرقی کانادا بین نیوبرانزویک و نوا اسکوشیا قرار دارد.

در قاره اروپا، بالاترین جزر و مد (تا 13.5 متر) در بریتانی در نزدیکی شهر سن مالو مشاهده می شود. در اینجا موج جزر و مد توسط خط ساحلی شبه جزیره کورنوال (انگلیس) و کوتنتین (فرانسه) متمرکز شده است.

فیزیک جزر و مد

جمله بندی مدرن

در رابطه با سیاره زمین، علت جزر و مد، حضور سیاره در میدان گرانشی ایجاد شده توسط خورشید و ماه است. از آنجایی که تأثیراتی که ایجاد می کنند مستقل است، می توان تأثیر این اجرام آسمانی را به طور جداگانه در نظر گرفت. در این مورد، برای هر جفت اجسام می توان فرض کرد که هر یک از آنها حول یک مرکز ثقل مشترک می چرخند. برای جفت زمین و خورشید، این مرکز در عمق خورشید در فاصله 451 کیلومتری از مرکز آن قرار دارد. برای جفت زمین و ماه، در عمق زمین در فاصله 2/3 شعاع آن قرار دارد.

هر یک از این اجسام نیروهای جزر و مدی را تجربه می کنند که منشأ آنها نیروی جاذبه و نیروهای درونی است که یکپارچگی جسم سماوی را تضمین می کند که در نقش آنها نیروی جاذبه خود است که از این پس گرانش خود نامیده می شود. ظهور نیروهای جزر و مدی را می توان به وضوح در منظومه زمین-خورشید مشاهده کرد.

نیروی جزر و مدی نتیجه برهمکنش رقابتی نیروی گرانشی است که به سمت مرکز ثقل هدایت می شود و به نسبت معکوس مربع فاصله از آن کاهش می یابد و نیروی گریز از مرکز ساختگی اینرسی ناشی از چرخش جرم آسمانی است. اطراف این مرکز این نیروها که در جهت مخالف هستند، فقط در مرکز جرم هر یک از اجرام آسمانی با قدر منطبق هستند. به لطف عمل نیروهای داخلی، زمین به طور کلی به دور مرکز خورشید با سرعت زاویه ای ثابت برای هر عنصر جرم تشکیل دهنده آن می چرخد. بنابراین، با دور شدن این عنصر جرم از مرکز ثقل، نیروی گریز از مرکز وارد بر آن به نسبت مربع فاصله افزایش می یابد. توزیع دقیق تری از نیروهای جزر و مدی در طرح ریزی آنها بر روی صفحه ای عمود بر صفحه دایره البروج در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1 نمودار توزیع نیروهای جزر و مدی بر روی صفحه عمود بر دایره البروج. جسم گرانشی یا به سمت راست یا چپ است.

بازتولید تغییرات در شکل اجسام در معرض آنها، که در نتیجه عمل نیروهای جزر و مدی به دست می آید، مطابق با الگوی نیوتنی، تنها در صورتی می تواند حاصل شود که این نیروها به طور کامل توسط نیروهای دیگری جبران شوند، که ممکن است شامل نیروی گرانش جهانی

شکل 2 تغییر شکل پوسته آب زمین در نتیجه تعادل نیروی جزر و مد، نیروی خود گرانشی و نیروی واکنش آب به نیروی فشاری

در نتیجه اضافه شدن این نیروها، نیروهای جزر و مدی به طور متقارن در دو طرف کره زمین به وجود می آیند که در جهت های مختلف از آن هدایت می شوند. نیروی جزر و مدی که به سمت خورشید هدایت می شود ماهیت گرانشی دارد، در حالی که نیرویی که از خورشید دور می شود نتیجه نیروی ساختگی اینرسی است.

این نیروها به شدت ضعیف هستند و نمی توان آنها را با نیروهای گرانش خود مقایسه کرد (شتابی که ایجاد می کنند 10 میلیون بار کمتر از شتاب گرانش است). با این حال، آنها باعث جابجایی در ذرات آب اقیانوس جهانی می شوند (مقاومت در برابر برش در آب در سرعت های پایین عملاً صفر است، در حالی که در برابر فشرده سازی بسیار زیاد است)، تا زمانی که مماس بر سطح آب عمود شود. نیروی حاصل

در نتیجه، موجی در سطح اقیانوس های جهان ظاهر می شود که موقعیت ثابتی را در سیستم های اجسام متقابل گرانشی اشغال می کند، اما در امتداد سطح اقیانوس همراه با حرکت روزانه کف و سواحل آن جریان دارد. بنابراین (با نادیده گرفتن جریان های اقیانوسی)، هر ذره آب دو بار در طول روز یک حرکت نوسانی به سمت بالا و پایین انجام می دهد.

حرکت افقی آب تنها در نزدیکی ساحل در نتیجه افزایش سطح آن مشاهده می شود. هر چه بستر دریا کم عمق تر باشد، سرعت حرکت بیشتر می شود.

پتانسیل جزر و مد

(مفهوم آکادمی شولیکینا)

با غفلت از اندازه، ساختار و شکل ماه، نیروی گرانشی ویژه جسم آزمایشی واقع در زمین را یادداشت می کنیم. بگذارید بردار شعاع هدایت شده از جسم آزمایشی به سمت ماه باشد و طول این بردار باشد. در این صورت نیروی جاذبه این جسم توسط ماه برابر خواهد بود

ثابت گرانشی سلنومتری کجاست بیایید بدنه آزمایش را در نقطه قرار دهیم. نیروی جاذبه جسم آزمایشی که در مرکز جرم زمین قرار می گیرد برابر خواهد بود

در اینجا، و به بردار شعاع اتصال مراکز جرم زمین و ماه و مقادیر مطلق آنها اشاره دارد. ما نیروی جزر و مد را تفاوت بین این دو نیروی گرانشی می نامیم

در فرمول های (1) و (2)، ماه توپی با توزیع جرم کروی متقارن در نظر گرفته می شود. تابع نیروی جاذبه یک جسم آزمایشی توسط ماه هیچ تفاوتی با تابع نیروی جاذبه یک توپ ندارد و برابر است با نیروی دوم به مرکز جرم زمین اعمال می شود و یک مقدار کاملاً ثابت است. برای بدست آوردن تابع نیرو برای این نیرو، سیستم مختصات زمانی را معرفی می کنیم. بیایید محور را از مرکز زمین ترسیم کنیم و آن را به سمت ماه هدایت کنیم. جهت دو محور دیگر دلخواه باقی خواهد ماند. سپس تابع نیروی نیرو برابر خواهد بود. پتانسیل جزر و مدبرابر اختلاف این دو تابع نیرو خواهد بود. ما آن را نشان می‌دهیم، ثابت را از شرایط نرمال شدن به دست می‌آوریم که بر اساس آن پتانسیل جزر و مدی در مرکز زمین برابر با صفر است. در مرکز زمین، به دنبال آن است. در نتیجه فرمول نهایی پتانسیل جزر و مد را به شکل (4) بدست می آوریم.

زیرا

برای مقادیر کوچک، آخرین عبارت را می توان به شکل زیر نشان داد

با جایگزینی (5) به (4)، دریافت می کنیم

تغییر شکل سطح سیاره تحت تاثیر جزر و مد

تأثیر نگران کننده پتانسیل جزر و مدی سطح هموار سیاره را تغییر شکل می دهد. اجازه دهید این ضربه را ارزیابی کنیم، با فرض اینکه زمین توپی با توزیع جرم کروی متقارن است. پتانسیل گرانشی بدون اغتشاش زمین بر روی سطح برابر با . برای نقطه ، واقع در فاصله ای از مرکز کره، پتانسیل گرانشی زمین برابر است با . با کاهش ثابت گرانشی، دریافت می کنیم. در اینجا متغیرها و هستند. اجازه دهید نسبت جرم جسم گرانشی به جرم سیاره را با یک حرف یونانی نشان دهیم و عبارت به دست آمده را حل کنیم:

از آنجایی که با همان درجه دقت به دست می آوریم

با توجه به کوچک بودن نسبت، آخرین عبارات را می توان به صورت زیر نوشت

بنابراین معادله یک بیضی دو محوره را به دست آوردیم که محور چرخش آن با محور منطبق است، یعنی با خط مستقیمی که جسم گرانشی را به مرکز زمین متصل می کند. نیم محورهای این بیضی آشکارا برابر هستند

در پایان یک تصویر عددی کوچک از این اثر ارائه می دهیم. بیایید قوز جزر و مدی روی زمین ناشی از جاذبه ماه را محاسبه کنیم. شعاع زمین برابر با کیلومتر است، فاصله بین مراکز زمین و ماه با در نظر گرفتن ناپایداری مدار ماه کیلومتر است، نسبت جرم زمین به جرم ماه 81:1 است. بدیهی است که هنگام جایگزینی در فرمول، مقدار تقریباً برابر با 36 سانتی متر به دست می آید.

همچنین ببینید

یادداشت

ادبیات

Frisch S. A. و Timoreva A. V.درس فیزیک عمومی، کتاب درسی برای دانشکده های فیزیک-ریاضی و فیزیک- فنی دانشگاه های دولتی، جلد اول: GITTL، 1957
Shchuleykin V.V.فیزیک دریا. M.: انتشارات "علم"، گروه علوم زمین آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی 1967
Voight S.S.جزر و مد چیست؟ هیئت تحریریه ادبیات علوم مردمی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی

پیوندها

WXTide32 یک برنامه رایگان جدول جزر و مد است

پورتال برای دانش آموزان. خود آماده سازی