Planet kita terus-menerus berada dalam medan gravitasi yang diciptakan oleh Bulan dan Matahari. Ini adalah alasannya fenomena unik, dinyatakan dalam pasang surut di Bumi. Mari kita coba mencari tahu apakah proses ini memengaruhi lingkungan dan kehidupan manusia.
Mekanisme fenomena "pasang surut"
Sifat pembentukan pasang surut sudah cukup dipelajari. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah menyelidiki penyebab dan akibat dari fenomena ini.
Fluktuasi serupa di tingkat perairan darat dapat ditunjukkan dalam sistem berikut:
- Ketinggian air berangsur-angsur naik, mencapai titik tertinggi. Fenomena ini disebut air penuh.
- Setelah jangka waktu tertentu, air mulai surut. Proses ini ilmuwan memberi definisi "surut".
- Selama sekitar enam jam, air terus mengalir ke titik minimum. Perubahan semacam itu disebut dalam bentuk istilah "air rendah".
Anda dapat melihat beberapa keteraturan jika Anda mengamati proses pasang surut di tempat yang sama selama sebulan. Hasil analisisnya menarik: air rendah dan tinggi setiap hari mengubah lokasinya. Dengan seperti itu faktor alam seperti pendidikan bulan baru dan bulan purnama, tingkat objek yang dipelajari menjauh satu sama lain.
Akibatnya, ini membuat amplitudo pasang surut dua kali sebulan menjadi maksimum. Munculnya amplitudo terkecil juga terjadi secara berkala, ketika, setelah pengaruh karakteristik Bulan, tingkat air rendah dan tinggi secara bertahap mendekati satu sama lain.
Penyebab pasang naik dan pasang surut di Bumi
Ada dua faktor yang mempengaruhi terbentuknya pasang surut. Kedua benda yang mempengaruhi perubahan ruang air di bumi ini harus diperhatikan dengan seksama.
Efek energi bulan pada pasang surut
Meskipun pengaruh Matahari terhadap penyebab pasang surut tidak dapat disangkal, tapi tetap saja nilai tertinggi dalam hal ini termasuk pengaruh aktivitas bulan. Untuk merasakan dampak signifikan dari gravitasi satelit di planet kita, perlu mengikuti perbedaan gaya tarik Bulan di daerah yang berbeda Bumi.
Hasil percobaan akan menunjukkan bahwa perbedaan parameter mereka agak kecil. Masalahnya adalah titik yang paling dekat dengan bulan permukaan bumi terkena pengaruh luar secara harfiah 6% lebih dari yang paling terpencil. Dapat dikatakan dengan pasti bahwa pemisahan gaya ini mendorong Bumi terpisah ke arah lintasan Bulan-Bumi.
Mempertimbangkan fakta bahwa planet kita terus-menerus berputar pada porosnya di siang hari, gelombang pasang ganda melewati dua kali di sepanjang garis yang dibuat. Ini disertai dengan penciptaan apa yang disebut "lembah ganda", yang ketinggiannya, pada prinsipnya, tidak melebihi 2 meter di lautan.
Di wilayah daratan bumi, fluktuasi seperti itu mencapai maksimum 40-43 sentimeter, yang dalam banyak kasus tidak diperhatikan oleh penghuni planet kita.
Semua ini mengarah pada fakta bahwa kita tidak merasakan kekuatan pasang surut, baik di darat maupun di dalam elemen air. Fenomena serupa dapat diamati pada jalur sempit garis pantai, karena perairan samudera atau laut, dengan inersia, terkadang mendapatkan ketinggian yang mengesankan.
Dari semua yang telah dikatakan, kita dapat menyimpulkan bahwa pasang surut paling terkait dengan Bulan. Ini membuat penelitian di bidang ini paling menarik dan relevan.
Pengaruh aktivitas Matahari pada pasang surut
Keterpencilan yang signifikan dari bintang utama tata surya dari planet kita mempengaruhi fakta bahwa efek gravitasinya kurang terlihat. Sebagai sumber energi, Matahari tentu jauh lebih masif dari Bulan, namun tetap membuat dirinya terasa dengan jarak yang mengesankan antara keduanya. benda langit. Amplitudo pasang surut matahari hampir setengah dari proses pasang surut satelit Bumi.
Fakta yang terkenal adalah bahwa selama bulan purnama dan pertumbuhan bulan, ketiganya benda angkasa a - Bumi, Bulan dan Matahari - terletak pada satu garis lurus. Ini mengarah pada lipatan pasang surut bulan dan matahari.
Selama periode arah dari planet kita ke satelitnya dan bintang utama Tata surya, yang berbeda satu sama lain sebesar 90 derajat, ada beberapa pengaruh Matahari pada proses yang sedang dipelajari. Terjadi kenaikan muka air surut dan penurunan muka air laut pasang surut.
Semuanya menunjukkan bahwa aktivitas matahari juga mempengaruhi energi pasang surut di permukaan planet kita.
Jenis utama pasang surut
Dimungkinkan untuk mengklasifikasikan konsep seperti itu berdasarkan durasi siklus pasang surut. Demarkasi akan diperbaiki dengan poin-poin berikut:
- Perubahan semidiurnal di permukaan air. Transformasi semacam itu terdiri dari dua air yang tidak lengkap dan jumlah yang sama. Parameter amplitudo bolak-balik hampir sama satu sama lain dan terlihat seperti kurva sinusoidal. Kebanyakan dari mereka terlokalisasi di perairan Laut Barents, pada garis yang luas jalur pantai laut Putih dan di hampir semua Samudera Atlantik.
- Fluktuasi harian ketinggian air. Proses mereka terdiri dari satu air penuh dan tidak lengkap untuk jangka waktu yang dihitung dalam sehari. Fenomena serupa diamati di wilayah ini Samudera Pasifik, dan pembentukannya sangat jarang. Selama perjalanan satelit bumi melalui zona khatulistiwa efek genangan air adalah mungkin. Jika Bulan menurun dengan indikator paling sedikit, pasang surut khatulistiwa kecil terjadi. Pada angka tertinggi terjadi proses pembentukan pasang surut tropis disertai dengan kekuatan aliran air yang paling besar.
- pasang surut tipe campuran . Konsep ini mencakup adanya pasang surut semidiurnal dan diurnal yang tidak beraturan. Perubahan semidiurnal di tingkat cangkang air bumi, yang memiliki konfigurasi tidak teratur, dalam banyak hal mirip dengan pasang surut semidiurnal. Pada pasang surut diurnal yang berubah, seseorang dapat mengamati kecenderungan fluktuasi diurnal, tergantung pada derajat deklinasi bulan. Yang paling terpengaruh oleh pasang surut campuran adalah perairan Samudra Pasifik.
- pasang surut anomali. Naik turunnya air ini tidak sesuai dengan gambaran beberapa tanda yang disebutkan di atas. Anomali ini dikaitkan dengan konsep "air dangkal", yang mengubah siklus naik turunnya permukaan air. Pengaruh proses ini terutama terlihat di muara sungai, di mana waktu pasangnya lebih pendek daripada waktu pasangnya. Anda dapat mengamati bencana serupa di beberapa bagian Selat Inggris dan di arus Laut Putih.
Bagan pasang surut di Bumi
Ada yang disebut tabel pasang surut. Ini diperlukan untuk orang-orang yang, berdasarkan sifat aktivitasnya, bergantung pada perubahan permukaan air bumi. Untuk mendapatkan informasi yang akurat tentang fenomena ini, Anda perlu memperhatikan:
- Penunjukan suatu daerah yang penting untuk diketahui data pasang surutnya. Perlu diingat bahwa bahkan objek dengan jarak yang dekat pun akan memiliki karakteristik yang berbeda fenomena minat.
- Temuan informasi yang perlu menggunakan sumber daya internet. Untuk lebih informasi yang akurat Anda dapat mengunjungi pelabuhan wilayah yang diteliti.
- Menentukan waktu kebutuhan akan data yang akurat. Aspek ini tergantung pada apakah informasi tersebut diperlukan untuk hari tertentu atau jadwal belajar yang lebih fleksibel.
- Bekerja dengan meja dalam mode kebutuhan yang muncul. Ini akan menampilkan semua informasi pasang surut air laut.
- Kolom di bagian atas tabel menunjukkan hari dan tanggal dugaan terjadinya. Item ini akan memungkinkan Anda untuk mengetahui titik penentuan kerangka waktu penelitian.
- Di bawah garis akuntansi sementara adalah angka yang ditempatkan dalam dua baris. Dalam format hari, penguraian fase-fase terbitnya Bulan dan Matahari ditempatkan di sini.
- Di bawah ini adalah grafik bentuk gelombang. Indikator-indikator tersebut menetapkan puncak (pasut) dan depresi (surut) perairan daerah penelitian.
- Setelah menghitung amplitudo gelombang, data masuknya benda langit berada, yang memengaruhi perubahan cangkang air Bumi. Aspek ini akan memungkinkan Anda untuk mengamati aktivitas Bulan dan Matahari.
- Di kedua sisi tabel Anda dapat melihat angka dengan indikator plus dan minus. Analisis ini penting untuk menentukan tingkat naik atau turunnya air, dihitung dalam meter.
Semua indikator ini tidak dapat menjamin informasi seratus persen, karena alam itu sendiri menentukan kepada kita parameter yang dengannya perubahan struktural terjadi.
Pengaruh pasang surut terhadap lingkungan dan manusia
Ada banyak faktor yang mempengaruhi pasang surut air laut terhadap kehidupan manusia dan lingkungan. Diantaranya adalah penemuan-penemuan yang bersifat fenomenal yang memerlukan kajian yang cermat.
Gelombang pembunuh: hipotesis dan konsekuensi dari fenomena
Fenomena ini menyebabkan banyak kontroversi di antara orang-orang yang hanya mempercayai fakta tanpa syarat. Faktanya adalah bahwa gelombang nyasar tidak cocok dengan sistem kemunculan fenomena ini.
studi tentang objek ini dimungkinkan dengan bantuan satelit format radar. Desain ini memungkinkan untuk merekam selusin gelombang amplitudo ultra-besar selama beberapa minggu. Ukuran kenaikan seperti balok air adalah sekitar 25 meter, yang menunjukkan keagungan fenomena yang diteliti.
Gelombang pembunuh secara langsung mempengaruhi kehidupan manusia, karena untuk dekade terakhir anomali tersebut membawa kapal besar seperti supertanker dan kapal kontainer ke kedalaman laut. Sifat pembentukan paradoks yang menakjubkan ini tidak diketahui: ombak raksasa terbentuk seketika dan juga cepat menghilang.
Ada banyak hipotesis tentang penyebab terbentuknya alam seperti itu, tetapi terjadinya pusaran air (gelombang tunggal akibat tumbukan dua soliton) dimungkinkan dengan campur tangan aktivitas Matahari dan Bulan. Pertanyaan ini masih menjadi alasan untuk diskusi di antara para ilmuwan yang mengkhususkan diri dalam topik ini.
Pengaruh pasang surut pada organisme yang menghuni Bumi
Pasang surut di laut dan laut sangat mempengaruhi kehidupan laut. Fenomena ini memberikan tekanan terbesar pada penghuni perairan pesisir. Terimakasih untuk perubahan ini tingkat air tanah organisme yang memimpin gaya hidup menetap berkembang.
Ini termasuk moluska, yang telah beradaptasi dengan sempurna terhadap fluktuasi cangkang cair Bumi. Tiram pada pasang tertinggi mulai berkembang biak secara aktif, yang menunjukkan bahwa mereka merespons dengan baik perubahan struktur elemen air tersebut.
Tetapi tidak semua organisme bereaksi begitu baik terhadap perubahan eksternal. Banyak spesies makhluk hidup menderita fluktuasi periodik ketinggian air.
Meskipun alam mengambil korban dan mengoordinasikan perubahan neraca umum planet, tetapi zat biologis beradaptasi dengan kondisi aktivitas Bulan dan Matahari.
Dampak pasang surut bagi kehidupan manusia
pada keadaan umum manusia fenomena ini mempengaruhi lebih dari fase bulan, di mana tubuh manusia mungkin kebal. Namun, pasang surut paling memengaruhi aktivitas produksi penghuni planet kita. Tidak realistis untuk mempengaruhi struktur dan energi pasang surut laut, serta bidang samudera, karena sifatnya tergantung pada gravitasi Matahari dan Bulan.
Pada dasarnya, fenomena siklus ini hanya membawa kehancuran dan masalah. Teknologi modern izinkan ini faktor negatif mengarahkan ke arah yang positif.
Contoh seperti itu solusi inovatif kolam dapat berfungsi sebagai jebakan untuk fluktuasi seperti itu keseimbangan air. Mereka harus dibangun agar hemat biaya dan praktis.
Untuk melakukan ini, perlu membuat kolam dengan ukuran dan volume yang cukup signifikan. Pembangkit listrik penahan gaya pasang surut sumber air Bumi adalah bisnis baru, tetapi cukup menjanjikan.
Tonton video tentang pasang surutnya:
Studi tentang konsep pasang surut di Bumi, pengaruhnya terhadap lingkaran kehidupan planet, misteri asal usul gelombang pembunuh - semua ini tetap menjadi pertanyaan utama bagi para ilmuwan yang berspesialisasi dalam bidang ini. Pemecahan dari aspek-aspek ini juga menarik bagi orang awam yang tertarik dengan masalah pengaruh faktor asing di planet Bumi.
Ada naik turunnya air. Fenomena ini pasang surut air laut dan surut. Sudah di zaman kuno, pengamat memperhatikan bahwa air pasang datang beberapa saat setelah kulminasi Bulan di tempat pengamatan. Selain itu, pasang surut paling kuat pada hari-hari bulan baru dan bulan purnama, ketika pusat Bulan dan Matahari kira-kira berada pada garis lurus yang sama.
Mengingat hal ini, I. Newton menjelaskan pasang surut oleh aksi gravitasi dari Bulan dan Matahari, yaitu, bahwa bagian-bagian Bumi yang berbeda ditarik oleh Bulan dengan cara yang berbeda.
Bumi berputar pada porosnya jauh lebih cepat daripada Bulan berputar mengelilingi Bumi. Akibatnya, punuk pasang surut (posisi relatif Bumi dan Bulan ditunjukkan pada Gambar 38) bergerak, gelombang pasang mengalir di sepanjang Bumi, dan arus pasang surut muncul. Saat mendekati pantai, ketinggian gelombang meningkat seiring dengan naiknya dasar laut. Di laut pedalaman ketinggian gelombang pasang hanya beberapa sentimeter, in laut terbuka mencapai sekitar satu meter. Di lokasi yang menguntungkan teluk sempit ketinggian air pasang meningkat beberapa kali lipat.
Gesekan air di bagian bawah, serta deformasi cangkang keras Bumi disertai dengan pelepasan panas, yang menyebabkan disipasi energi sistem Bumi-Bulan. Karena punuk pasang surut ke timur, pasang maksimum terjadi setelah kulminasi Bulan, tarikan punuk menyebabkan Bulan mempercepat dan rotasi Bumi melambat. Bulan secara bertahap menjauh dari bumi. Memang, data geologis menunjukkan bahwa jurassic(190-130 juta tahun yang lalu), pasang akan jauh lebih tinggi, dan hari akan lebih pendek. Perlu dicatat bahwa ketika jarak ke Bulan berkurang dengan faktor 2, ketinggian pasang meningkat dengan faktor 8. Saat ini, hari bertambah 0,00017 detik per tahun. Jadi dalam waktu sekitar 1,5 miliar tahun panjangnya akan bertambah menjadi 40 hari modern. Panjang bulan akan sama. Akibatnya, Bumi dan Bulan akan selalu saling berhadapan dengan sisi yang sama. Setelah itu, Bulan secara bertahap akan mulai mendekati Bumi dan dalam 2-3 miliar tahun lagi akan terkoyak oleh gaya pasang surut (jika, tentu saja, pada saat itu tata surya masih ada).
Pengaruh bulan pada air pasang
Pertimbangkan, mengikuti Newton, secara lebih rinci pasang surut yang disebabkan oleh daya tarik Bulan, karena pengaruh Matahari secara signifikan (2,2 kali) lebih kecil.
Mari kita tuliskan ekspresi untuk percepatan yang disebabkan oleh gaya tarik Bulan untuk titik yang berbeda Bumi, mengingat bahwa untuk semua benda pada titik tertentu di ruang angkasa, percepatan ini adalah sama. PADA sistem inersia referensi terhubung ke pusat massa sistem, nilai percepatan akan menjadi:
A A \u003d -GM / (R - r) 2, a B \u003d GM / (R + r) 2, a O \u003d -GM / R 2,
di mana A A, aO, a B adalah percepatan yang disebabkan oleh gaya tarik Bulan di titik-titik A, HAI, B(Gbr. 37); M adalah massa bulan; r adalah jari-jari Bumi; R- jarak antara pusat Bumi dan Bulan (untuk perhitungan dapat diambil sama dengan 60 r); G adalah konstanta gravitasi.
Tapi kita hidup di Bumi dan semua pengamatan dilakukan dalam sistem referensi yang terkait dengan pusat Bumi, dan bukan dengan pusat massa Bumi-Bulan. Untuk lolos ke sistem ini, perlu untuk mengurangi percepatan pusat Bumi dari semua percepatan. Kemudian
A’ A = -GM / (R - r) 2 + GM / R 2 , a’ B = -GM / (R + r) 2 + GM / R 2 .
Mari kita buat tanda kurung dan pertimbangkan itu r sedikit dibandingkan dengan R dan dapat diabaikan dalam jumlah dan perbedaan. Kemudian
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.
Akselerasi sebuah’A dan sebuah’B identik dalam modulus, berlawanan arah, masing-masing diarahkan dari pusat bumi. Mereka disebut percepatan pasang surut. Pada titik C dan D percepatan pasang surut, lebih kecil besarnya dan mengarah ke pusat bumi.
Percepatan pasang surut disebut percepatan yang muncul dalam kerangka acuan yang terkait dengan tubuh karena fakta bahwa, karena dimensi terbatas dari tubuh ini, bagian-bagiannya yang berbeda tertarik secara berbeda oleh tubuh yang mengganggu. Pada titik A dan B percepatan gravitasi lebih kecil daripada di titik C dan D(Gbr. 37). Oleh karena itu, agar tekanan pada kedalaman yang sama menjadi sama (seperti pada bejana penghubung) pada titik-titik ini, air harus naik, membentuk apa yang disebut punuk pasang surut. Perhitungan menunjukkan bahwa kenaikan air atau pasang di laut terbuka adalah sekitar 40 cm. Di perairan pantai jauh lebih besar, dan rekornya sekitar 18 m. Teori Newton tidak dapat menjelaskan hal ini.
Di pantai banyak laut luar orang dapat melihat gambar yang aneh: jaring ikan terbentang di sepanjang pantai tidak jauh dari air. Apalagi jaring ini dipasang bukan untuk menjemur, melainkan untuk menangkap ikan. Jika Anda tinggal di pantai dan melihat laut, maka semuanya akan menjadi jelas. Sekarang air mulai naik, dan di mana hanya beberapa jam yang lalu ada gundukan pasir, ombak memercik. Saat air surut, muncul jala di mana ikan yang terjerat berkilau dengan sisik. Para nelayan, melewati jaring, melepas tangkapan. bahan dari situs
Berikut adalah bagaimana seorang saksi mata menggambarkan awal pasang: “Kami sampai di laut,” kata seorang teman seperjalanan kepada saya. Aku melihat sekeliling dengan bingung. Benar-benar ada pantai di depan saya: jejak riak, kerangka anjing laut yang setengah terkubur, potongan sirip langka, pecahan cangkang. Dan di luar itu terbentang hamparan datar... dan tidak ada laut. Tetapi tiga jam kemudian, garis cakrawala yang tidak bergerak mulai bernafas, menjadi gelisah. Dan sekarang gelombang laut berkilauan di belakangnya. Gelombang pasang bergulung tak terkendali ke depan melintasi permukaan abu-abu. Menyalip satu sama lain, ombak berlari ke darat. Satu demi satu, bebatuan di kejauhan tenggelam - dan di sekeliling Anda hanya bisa melihat air. Dia melempar semprotan garam ke wajahku. Alih-alih dataran mati, permukaan air hidup dan bernafas di depanku.
Ketika gelombang pasang memasuki teluk berbentuk corong, tepi teluk tampaknya menekannya, itulah sebabnya ketinggian air pasang meningkat beberapa kali. Jadi, di Teluk Fundy pantai timur Amerika Utara pasang mencapai 18 m. Di Eropa, yang paling Pasang tinggi(sampai 13,5 meter) berada di Brittany dekat kota Saint-Malo.
Sangat sering, gelombang pasang memasuki mulut sungai, menaikkan permukaan air di dalamnya beberapa meter. Misalnya, di dekat London, di muara Sungai Thames, air pasang setinggi 5 m.
Untuk menyelesaikan pertanyaan utama yang terkait dengan keberadaan satelitnya di dekat Bumi - Bulan, kita perlu mengatakan beberapa patah kata tentang fenomena pasang surut. Ini juga diperlukan untuk menerima tanggapan terhadap pertanyaan terakhir diangkat dalam buku ini: dari mana bulan berasal dan bagaimana masa depannya? Apa itu pasang surut?
Selama pasang tinggi di tepi laut lepas dan samudra, air bergerak ke tepian. Tepian yang rendah benar-benar kewalahan oleh massa air yang sangat besar. Ruang besar tertutup air. Laut, seolah-olah, menonjol dari pantai dan menekan ke daratan. Air laut jelas naik.
Pada saat air pasang (64) kapal laut dalam akan bebas memasuki pelabuhan yang relatif dangkal dan muara yang mengalir ke lautan.
Gelombang pasang sangat tinggi di beberapa tempat, mencapai belasan meter atau lebih.
Kira-kira enam jam berlalu dari awal naiknya air, dan air pasang digantikan oleh surut (65), air mulai berangsur-angsur surut.
surut, laut di dekat pantai menjadi dangkal, dan sebagian besar jalur pantai dibebaskan dari air. Belum lama ini, kapal uap berlayar di tempat-tempat ini, dan sekarang penduduk berkeliaran di pasir dan kerikil yang basah dan mengumpulkan kerang, ganggang, dan "hadiah" laut lainnya.
Apa yang menjelaskan pasang surut yang konstan ini? Mereka terjadi karena daya tarik yang diberikan Bulan pada Bumi.
Bumi tidak hanya menarik Bulan ke arahnya sendiri, tetapi Bulan juga menarik Bumi. Gravitasi Bumi mempengaruhi gerak Bulan, menyebabkan Bulan bergerak sepanjang lintasan yang melengkung. Tetapi pada saat yang sama, daya tarik Bumi agak mengubah bentuk Bulan. Bagian-bagian yang menghadap ke Bumi ditarik oleh Bumi lebih kuat daripada bagian lainnya. Dengan demikian, Bulan seharusnya memiliki bentuk yang agak memanjang ke arah Bumi.
Daya tarik bulan juga mempengaruhi bentuk bumi. Di sisi menghadap saat ini ke Bulan, ada beberapa pembengkakan, peregangan permukaan bumi (66).
Partikel air, karena lebih mobile dan memiliki kohesi kecil, lebih dapat menerima daya tarik bulan ini daripada partikel tanah padat. Dalam hal ini, kenaikan air di lautan yang sangat nyata terjadi.
Jika Bumi, seperti Bulan, selalu menghadap Bulan dengan sisi yang sama, bentuknya akan agak memanjang ke arah Bulan, dan tidak akan ada pasang surut. Tapi bumi berputar sisi yang berbeda untuk semua benda-benda langit, termasuk ke Bulan ( rotasi harian). Dalam hal ini, gelombang pasang, seolah-olah, berjalan di sepanjang Bumi, berjalan setelah Bulan, yang mengangkat air lautan lebih tinggi di bagian permukaan bumi yang menghadapnya saat ini. Pasang naik harus bergantian dengan air surut.
Dalam sehari, Bumi akan melakukan satu kali putaran pada porosnya. Akibatnya, tepat satu hari kemudian, bagian yang sama dari permukaan bumi harus menghadap Bulan. Tapi kita tahu bahwa Bulan berhasil menutupi sebagian dari jalurnya mengelilingi Bumi dalam sehari, bergerak ke arah yang sama dengan rotasi Bumi. Oleh karena itu, periodenya diperpanjang, setelah itu bagian Bumi yang sama akan berubah menjadi Bulan. Dengan demikian Siklus pasang surut tidak terjadi dalam sehari, melainkan dalam 24 jam 51 menit. Selama periode waktu ini, dua pasang naik dan dua pasang surut bergantian di Bumi.
Tapi kenapa dua dan bukan satu? Kami menemukan penjelasan untuk ini dengan mengingat sekali lagi hukum gravitasi. Menurut hukum ini, gaya tarik-menarik berkurang dengan bertambahnya jarak, dan, terlebih lagi, berbanding terbalik dengan kuadratnya: jaraknya berlipat ganda - daya tarik berkurang empat kali.
Di sisi Bumi, tepat di seberang yang menghadap Bulan, berikut ini terjadi. Partikel yang dekat dengan permukaan bumi, tertarik oleh Bulan yang lebih lemah dari bagian dalam Bumi. Mereka cenderung kurang ke arah Bulan daripada partikel yang lebih dekat ke Bulan. Oleh karena itu, permukaan laut di sini, seolah-olah, agak tertinggal di belakang padat bagian dalam dunia dan di sini juga ternyata munculnya air, punuk air, tonjolan pasang surut, kira-kira sama seperti di sisi yang berlawanan. Di sini juga, gelombang pasang mengalir ke pantai rendah. Akibatnya, akan terjadi pasang surut di sepanjang pantai lautan baik ketika pantai ini menghadap ke Bulan, dan ketika Bulan berada di arah yang berlawanan. Jadi, di Bumi pasti ada dua pasang dan dua pasang surut per periode giliran penuh Bumi di sekitar porosnya.
Tentu saja, besarnya pasang surut juga dipengaruhi oleh daya tarik Matahari. Tetapi meskipun Matahari berukuran kolosal, bagaimanapun, jauh lebih jauh dari Bumi daripada Bulan. Pengaruh pasang surutnya kurang dari setengah pengaruh Bulan (hanya 5/11 atau 0,45 pengaruh pasang surut Bulan).
Besarnya setiap pasang juga tergantung pada ketinggian di mana ia berada waktu yang diberikan Bulan. Pada saat yang sama, sama sekali tidak peduli apa fase Bulan saat ini dan apakah itu terlihat di langit. Bulan mungkin tidak terlihat pada saat ini, yaitu mungkin berada di arah yang sama dengan matahari, dan sebaliknya. Hanya dalam kasus pertama, air pasang umumnya akan lebih kuat dari biasanya, karena daya tarik Matahari ditambahkan ke daya tarik Bulan.
Perhitungan menunjukkan bahwa gaya pasang surut Bulan hanya sepersembilan juta dari gaya gravitasi di Bumi, yaitu gaya yang menarik Bumi itu sendiri. Tentu saja, aksi menarik Bulan ini dapat diabaikan. Kenaikan air beberapa meter juga dapat diabaikan dibandingkan dengan diameter khatulistiwa dunia, sama dengan 12.756.776 m. Tetapi gelombang pasang, meskipun sangat kecil, seperti yang kita ketahui, sangat terlihat bagi penduduk Bumi yang terletak di dekat pantai lautan.
Siapa yang tidak ingin berjalan-jalan ke dasar laut? "Tidak mungkin! - Anda akan berseru. "Untuk ini, Anda membutuhkan setidaknya sebuah caisson!" Tapi tahukah kamu bahwa dua kali sehari mereka buka untuk melihat ruang besar dasar laut? Benar, celakalah siapa pun yang memutuskan untuk tinggal di "pameran" ini di luar waktu yang ditentukan! Dasar laut terbuka saat air surut. adalah perubahan tinggi dan rendah air.
Ini adalah salah satu misteri alam. Banyak naturalis mencoba menyelesaikannya: Kepler yang menemukan hukum gerak planet, Newton yang menetapkan hukum dasar gerak, ilmuwan Prancis Laplace yang mempelajari pembentukan benda langit. Mereka semua ingin menembus rahasia kehidupan lautan..
Angin menciptakan gelombang di laut. Tapi untuk mengontrol pasang surut, angin terlalu lemah. Bahkan badai hanya bisa menjadi penolong saat air pasang. Kekuatan raksasa apa yang melakukan kerja keras seperti itu?
Pengaruh bulan pada pasang surut
Tiga raksasa berjuang untuk lautan: Matahari, Bulan dan Bumi itu sendiri. Matahari adalah yang terkuat, tetapi terlalu jauh dari kita untuk menjadi pemenang. Pergerakan massa air di Bumi dikendalikan terutama oleh Bulan. Berada pada jarak 384.000 kilometer dari Bumi, ia mengatur "denyut nadi" lautan. Seperti magnet besar, Bulan menarik massa air beberapa meter, sementara Bumi berputar di sekitar porosnya.
Meskipun perbedaan antara ketinggian pasang dan surut rata-rata tidak lebih dari 4 meter, pekerjaan yang dilakukan Bulan sangat besar. Itu sama dengan 11 triliun tenaga kuda. Jika angka ini ditulis dalam satu angka, maka angka tersebut akan memiliki 18 angka nol dan terlihat seperti ini: 11.000.000.000.000.000.000.000. Anda tidak dapat mengumpulkan kuda sebanyak itu, bahkan jika Anda menggembalakan kawanan dari semua "ujung" dunia.
Pasang surut - sumber energi
Setelah Matahari pasang surut- Yang terbesar sumber energi. Mereka bisa memberi listrik keliling dunia. Sejak dahulu kala, manusia telah mencoba membuat bulan melayaninya. Di Cina dan negara-negara lain, air pasang telah lama berubah menjadi batu giling.
Pada tahun 1913, stasiun energi "bulan" pertama dioperasikan di Laut Utara dekat Husum. Di Inggris, Prancis, AS, dan terutama di Argentina, yang merasa kekurangan bahan bakar, banyak proyek berani untuk pembangunan stasiun pasang surut telah dibuat. Namun, mereka melangkah lebih jauh Insinyur Soviet yang membuat proyek untuk pembangunan bendungan sepanjang 100 kilometer dan tinggi 15 meter di Teluk Mezen di Laut Putih.
Saat air pasang, sebuah waduk dengan kapasitas 2.000 kilometer persegi terbentuk di belakang bendungan. Dua ribu turbogenerator akan menghasilkan 36 miliar kilowatt-jam. Jumlah energi ini dihasilkan pada tahun 1929 oleh gabungan Perancis, Italia dan Swiss. Satu kilowatt-jam energi ini akan menghabiskan biaya sekitar satu sen. Sayangnya, "denyut nadi" pasang surut air laut berdetak dengan kekuatan yang tidak seimbang, seperti denyut nadi manusia. Pasang surut tidak memberikan aliran air yang konstan dan seragam, dan ini membuat proyek sulit untuk dilaksanakan.
Pasang surut paling kuat ketika matahari dan bulan menarik massa air ke arah yang sama. Pasang surut di mana permukaan air naik hingga 20 meter, terjadi pada bulan purnama dan muda. Mereka disebut "syzygy". Pada yang pertama dan kuartal terakhir bulan ketika bulan tegak lurus dengan matahari, pasang surut berada di titik terendah dan disebut kuadratur.
Pasang surut air laut sangat sangat penting untuk navigasi, dan karena itu ofensif mereka menghitung terlebih dahulu. Perhitungan ini sangat sulit sehingga membutuhkan waktu berminggu-minggu untuk menyusun kalender pasang surut tahunan. Tapi pikiran inventif manusia diciptakan komputer, yang "otak elektroniknya" membuat prakiraan pasang surut selama dua hari. Kalender pasang surut menunjukkan bahwa gelombang pasang bergerak sepanjang dunia melalui interval tertentu waktu. Dari pantai laut mereka naik ke sungai.
Pasang surut adalah naik turunnya permukaan air secara periodik di lautan dan lautan.
Dua kali siang hari dengan selang waktu sekitar 12 jam 25 menit air di dekat laut atau laut lepas naik dan, jika tidak ada penghalang, terkadang membanjiri ruang besar - ini adalah air pasang. Kemudian air turun dan surut, memperlihatkan bagian bawah - ini adalah pasang surutnya. Mengapa ini terjadi? Bahkan orang kuno memikirkan hal ini, mereka memperhatikan bahwa fenomena ini terkait dengan bulan. Penyebab utama pasang surut pertama kali ditunjukkan oleh I. Newton - ini adalah daya tarik Bumi oleh Bulan, atau lebih tepatnya, perbedaan antara daya tarik Bulan dari seluruh Bumi secara keseluruhan dan cangkang airnya.
Pasang surut dijelaskan oleh teori Newton
Daya tarik Bumi oleh Bulan terdiri dari daya tarik partikel individu Bumi oleh Bulan. Partikel yang saat ini lebih dekat ke Bulan tertarik lebih kuat, dan partikel yang lebih jauh lebih lemah. Jika Bumi benar-benar padat, maka perbedaan gaya tarik-menarik ini tidak akan memainkan peran apa pun. Tapi bumi tidak mutlak padat, oleh karena itu, perbedaan gaya tarik menarik partikel yang terletak di dekat permukaan Bumi dan di dekat pusatnya (perbedaan ini disebut gaya pembentuk pasang surut) memindahkan partikel relatif satu sama lain, dan Bumi, terutama cangkang airnya, berubah bentuk.
Akibatnya, di sisi yang menghadap Bulan, dan di sisi yang berlawanan, air naik, membentuk tonjolan pasang surut, dan kelebihan air menumpuk di sana. Karena ini, ketinggian air di tempat lain titik yang berlawanan Bumi saat ini berkurang - ada air surut.
Jika Bumi tidak berotasi, dan Bulan tetap tidak bergerak, maka Bumi, bersama dengan cangkang airnya, akan selalu mempertahankan bentuk memanjang yang sama. Tapi Bumi berputar, dan Bulan bergerak mengelilingi Bumi dalam waktu sekitar 24 jam 50 menit. Dengan periode yang sama, tonjolan pasang surut mengikuti Bulan dan bergerak di sepanjang permukaan samudera dan laut dari timur ke barat. Karena ada dua tonjolan seperti itu, gelombang pasang melewati setiap titik di laut dua kali sehari dengan selang waktu sekitar 12 jam 25 menit.
Mengapa ketinggian gelombang pasang berbeda?
Di laut terbuka, air naik sedikit selama gelombang pasang: sekitar 1 m atau kurang, yang hampir tidak terlihat oleh pelaut. Tetapi di lepas pantai, bahkan kenaikan permukaan air seperti itu terlihat. Di teluk dan teluk sempit, permukaan air naik jauh lebih tinggi saat air pasang, karena pantai mencegah pergerakan gelombang pasang dan air terakumulasi di sini sepanjang waktu antara air surut dan air pasang.
Pasang terbesar (sekitar 18 m) diamati di salah satu teluk di pantai di Kanada. Di Rusia, pasang tertinggi (13 m) terjadi di teluk Gizhiginskaya dan Penzhinskaya Laut Okhotsk. Di laut pedalaman (misalnya, di Baltik atau Hitam), pasang surut hampir tidak terlihat, karena massa air yang bergerak bersama gelombang pasang laut tidak punya waktu untuk menembus ke laut seperti itu. Tetapi bagaimanapun juga, di setiap laut atau bahkan danau, gelombang pasang independen muncul dengan massa air yang kecil. Misalnya, ketinggian pasang surut air laut di Laut Hitam hanya mencapai 10 cm.
Di daerah yang sama, ketinggian pasang surut berbeda, karena jarak dari Bulan ke Bumi dan ketinggian tertinggi Bulan-bulan di atas cakrawala berubah dari waktu ke waktu, dan ini menyebabkan perubahan besaran gaya pasang surut.
Pasang surut dan matahari
Matahari juga mempengaruhi pasang surut air laut. Tetapi gaya pasang surut Matahari 2,2 kali lebih kecil dari gaya pasang surut Bulan.
Selama bulan baru dan bulan purnama, gaya pasang surut matahari dan bulan bertindak dalam arah yang sama - kemudian pasang tertinggi diperoleh. Tetapi selama kuartal pertama dan ketiga Bulan, gaya pasang surut Matahari dan Bulan berlawanan, sehingga pasang surut lebih kecil.
Pasang surut di cangkang udara Bumi dan di tubuh padatnya
Fenomena pasang surut tidak hanya terjadi di perairan, tetapi juga di cangkang udara Bumi. Mereka disebut pasang surut atmosfer. Pasang surut juga terjadi di benda padat Bumi, karena Bumi tidak sepenuhnya padat. Osilasi vertikal permukaan bumi akibat pasang surut mencapai beberapa puluh sentimeter.
Penggunaan praktis dari pasang surut
Pembangkit listrik pasang surut adalah jenis khusus pembangkit listrik tenaga air yang menggunakan energi pasang surut, tetapi pada kenyataannya energi kinetik rotasi bumi. Pembangkit listrik pasang surut dibangun di tepi laut, di mana gaya gravitasi Bulan dan matahari mengubah ketinggian air dua kali sehari. Fluktuasi ketinggian air di dekat pantai bisa mencapai 18 meter.
Pada tahun 1967, pembangkit listrik pasang surut dibangun di Prancis di muara Sungai Rance.
Di Rusia, sejak 1968, TPP eksperimental telah beroperasi di Teluk Kislaya di pantai Laut Barents.
Ada PES dan di luar negeri - di Prancis, Inggris Raya, Kanada, Cina, India, AS, dan negara-negara lain.
