Ko sauc par bēgumu un bēgumu. Okeāna plūdmaiņu noslēpums

N-30 grupas audzēknis

Cvetkovs E.N.

Pārbaudīts:

Petrova I.F.

Maskava, 2003

    Galvenā daļa…………………………………………………….

    Definīcija..……………......……………………………...

    Parādības būtība…………………………………………………………

    Mainās laika gaitā…………………………………………………………

    Izplatība un izpausmes mērogs…………………

    Mīti un leģendas …………………………………………….

    Pētījuma vēsture………………………………………………………

    Ietekme uz vidi…………………………………

    Ietekme uz ekonomisko aktivitāti…………………

    Cilvēka ietekme uz šo procesu…………………….

    Iespēja prognozēt un vadīt…………….

    Bibliogrāfija………………………………………………..

Definīcija.

Ebbs un plūsmas, periodiskas ūdens līmeņa svārstības (kāpums un kritums) ūdens apgabalos uz Zemes, ko izraisa Mēness un Saules gravitācijas pievilcība, kas iedarbojas uz rotējošo Zemi. Visas lielās ūdens teritorijas, tostarp okeāni, jūras un ezeri, vienā vai otrā pakāpē ir pakļautas plūdmaiņām, lai gan ezeros tie ir mazi.

Augstāko ūdens līmeni, kas novērots diennaktī vai pusi dienas plūdmaiņas laikā, sauc par augstu ūdens līmeni, zemāko līmeni bēguma laikā sauc par zemūdens līmeni, un brīdi, kad tiek sasniegtas šīs maksimālās līmeņa atzīmes, sauc par paisuma stāvēšanu (vai stadiju). attiecīgi paisums vai bēgums. Vidējais jūras līmenis ir nosacīta vērtība, virs kuras līmeņa atzīmes atrodas paisuma un bēguma laikā un zem kuras paisuma un bēguma laikā. Tas ir lielas steidzamu novērojumu sērijas vidējais rezultāts. Vidējais paisums (vai bēgums) ir vidējā vērtība, kas aprēķināta no lielas datu sērijas par augstu vai zemu ūdens līmeni. Abi šie vidējie līmeņi ir piesieti pie vietējās pēdas stieņa.

Vertikālās ūdens līmeņa svārstības paisuma un bēguma laikā ir saistītas ar ūdens masu horizontālām kustībām attiecībā pret krastu. Šos procesus sarežģī vēja pieplūdums, upju notece un citi faktori. Ūdens masu horizontālās kustības piekrastes zonā sauc par paisuma (vai paisuma) straumēm, savukārt vertikālās ūdens līmeņa svārstības sauc par bēgumiem un bēgumiem. Visas parādības, kas saistītas ar bēgumiem un bēgumiem, raksturo periodiskums. Paisuma straumes periodiski maina virzienu, savukārt okeāna straumes, kas pārvietojas nepārtraukti un vienvirziena, nosaka vispārējā atmosfēras cirkulācija un aptver lielas atklātā okeāna teritorijas.

Pārejas intervālos no paisuma uz bēgumu un otrādi ir grūti noteikt plūdmaiņas straumes tendenci. Šajā laikā (kas ne vienmēr sakrīt ar paisumu vai bēgumu) tiek teikts, ka ūdens “stagnējas”.

Paisums un bēgums cikliski mainās atbilstoši mainīgajiem astronomiskajiem, hidroloģiskajiem un meteoroloģiskajiem apstākļiem. Plūdmaiņu fāžu secību nosaka divi maksimumi un divi minimumi dienas ciklā.

2012. gada 15. oktobris

Britu fotogrāfs Maikls Mārtens izveidoja virkni oriģinālu fotogrāfiju, kurās iemūžināta Lielbritānijas piekraste no tiem pašiem leņķiem, bet dažādos laikos. Viens šāviens paisuma laikā un viens bēguma laikā.

Tas izrādījās diezgan neparasts, un pozitīvas atsauksmes par projektu burtiski piespieda autoru sākt izdot grāmatu. Grāmata ar nosaukumu "Sea Change" tika izdota šī gada augustā un tika izdota divās valodās. Maiklam Mārtenam bija nepieciešami aptuveni astoņi gadi, lai izveidotu savu iespaidīgo fotogrāfiju sēriju. Laiks starp augstu un zemu ūdens līmeni vidēji ir nedaudz vairāk par sešām stundām. Tāpēc Maiklam katrā vietā jāpakavējas ilgāk nekā tikai dažu slēdža klikšķu laiks. Ideju izveidot šādu darbu sēriju autors bija lolojis jau ilgu laiku. Viņš meklēja, kā pārmaiņas dabā realizēt filmā, bez cilvēka ietekmes. Un es to atradu nejauši, vienā no piekrastes Skotijas ciemiem, kur pavadīju visu dienu un ķēru paisuma un bēguma laiku.

Periodiskas ūdens līmeņa svārstības (kāpumus un kritumus) ūdens apgabalos uz Zemes sauc par paisumiem.

Augstāko ūdens līmeni, kas novērots diennaktī vai pusi dienas plūdmaiņas laikā, sauc par augstu ūdens līmeni, zemāko līmeni bēguma laikā sauc par zemūdens līmeni, un brīdi, kad tiek sasniegtas šīs maksimālās līmeņa atzīmes, sauc par paisuma stāvēšanu (vai stadiju). attiecīgi paisums vai bēgums. Vidējais jūras līmenis ir nosacīta vērtība, virs kuras līmeņa atzīmes atrodas paisuma un bēguma laikā un zem kuras paisuma un bēguma laikā. Tas ir lielas steidzamu novērojumu sērijas vidējais rezultāts.

Vertikālās ūdens līmeņa svārstības paisuma un bēguma laikā ir saistītas ar ūdens masu horizontālām kustībām attiecībā pret krastu. Šos procesus sarežģī vēja pieplūdums, upju notece un citi faktori. Ūdens masu horizontālās kustības piekrastes zonā sauc par paisuma (vai paisuma) straumēm, savukārt vertikālās ūdens līmeņa svārstības sauc par bēgumiem un bēgumiem. Visas parādības, kas saistītas ar bēgumiem un bēgumiem, raksturo periodiskums. Paisuma straumes periodiski maina virzienu uz pretēju, turpretim okeāna straumes, kas virzās nepārtraukti un vienvirziena, rodas atmosfēras vispārējās cirkulācijas rezultātā un aptver lielas atklātā okeāna teritorijas.

Paisums un bēgums cikliski mainās atbilstoši mainīgajiem astronomiskajiem, hidroloģiskajiem un meteoroloģiskajiem apstākļiem. Plūdmaiņu fāžu secību nosaka divi maksimumi un divi minimumi dienas ciklā.

Lai gan Saulei ir nozīmīga loma plūdmaiņu procesos, izšķirošais faktors to attīstībā ir Mēness pievilkšanās spēks. Paisuma spēku ietekmes pakāpi uz katru ūdens daļiņu neatkarīgi no tās atrašanās vietas uz zemes virsmas nosaka Ņūtona universālās gravitācijas likums.

Šis likums nosaka, ka divas materiāla daļiņas pievelk viena otru ar spēku, kas ir tieši proporcionāls abu daļiņu masu reizinājumam un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam starp tām. Saprotams, ka jo lielāka ir ķermeņu masa, jo lielāks savstarpējās pievilkšanās spēks rodas starp tiem (ar tādu pašu blīvumu mazāks ķermenis radīs mazāku pievilcību nekā lielāks).

Likums arī nozīmē, ka jo lielāks attālums starp diviem ķermeņiem, jo ​​mazāka pievilcība starp tiem. Tā kā šis spēks ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam starp diviem ķermeņiem, attāluma faktoram ir daudz lielāka loma plūdmaiņu spēka lieluma noteikšanā nekā ķermeņu masām.

Zemes gravitācijas pievilcība, iedarbojoties uz Mēnesi un noturot to tuvu Zemei orbītā, ir pretēja Mēness pievilkšanās spēkam, kas tiecas virzīt Zemi uz Mēnesi un “paceļ” visus tajā esošos objektus. uz Zemes Mēness virzienā.

Punkts uz zemes virsmas, kas atrodas tieši zem Mēness, atrodas tikai 6400 km attālumā no Zemes centra un vidēji 386 063 km attālumā no Mēness centra. Turklāt Zemes masa ir 81,3 reizes lielāka par Mēness masu. Tādējādi šajā zemes virsmas punktā Zemes gravitācija, kas iedarbojas uz jebkuru objektu, ir aptuveni 300 tūkstošus reižu lielāka nekā Mēness gravitācija.

Ir izplatīts priekšstats, ka ūdens uz Zemes tieši zem Mēness paceļas Mēness virzienā, izraisot ūdens aizplūšanu no citām Zemes virsmas vietām, taču, tā kā Mēness gravitācija ir tik maza, salīdzinot ar Zemi, tas nebūtu iespējams. pietiks, lai paceltu tik daudz ūdens.milzīgs svars.
Tomēr okeāni, jūras un lielie ezeri uz Zemes, būdami lieli šķidri ķermeņi, var brīvi pārvietoties sānu pārvietošanās spēku ietekmē, un jebkura neliela tendence pārvietoties horizontāli iekustina tos. Visi ūdeņi, kas neatrodas tieši zem Mēness, ir pakļauti Mēness gravitācijas spēka komponenta darbībai, kas vērsta tangenciāli (tangenciāli) uz zemes virsmu, kā arī tā komponentei, kas vērsta uz āru, un ir pakļauta horizontālai nobīdei attiecībā pret cieto vielu. zemes garoza.

Rezultātā ūdens no blakus esošajiem zemes virsmas apgabaliem plūst uz vietu, kas atrodas zem Mēness. Rezultātā ūdens uzkrāšanās punktā zem Mēness veido paisumu. Pats paisuma vilnis atklātā okeānā ir tikai 30-60 cm augsts, taču tas ievērojami palielinās, tuvojoties kontinentu vai salu krastiem.
Sakarā ar ūdens kustību no blakus esošajiem apgabaliem uz punktu zem Mēness, attiecīgie ūdens bēgumi notiek divos citos punktos, kas atrodas no tā attāluma, kas vienāds ar ceturtdaļu no Zemes apkārtmēra. Interesanti atzīmēt, ka jūras līmeņa pazemināšanos šajos divos punktos pavada jūras līmeņa paaugstināšanās ne tikai tajā Zemes pusē, kas vērsta pret Mēnesi, bet arī pretējā pusē.

Šo faktu izskaidro arī Ņūtona likums. Divi vai vairāki objekti, kas atrodas dažādos attālumos no viena un tā paša gravitācijas avota un tāpēc ir pakļauti dažāda lieluma gravitācijas paātrinājumam, pārvietojas viens pret otru, jo smaguma centram tuvākais objekts ir visspēcīgāk piesaistīts tam.

Ūdens apakšmēness punktā piedzīvo spēcīgāku pievilkšanos uz Mēnesi nekā Zeme zem tā, bet Zeme savukārt ir spēcīgāka pret Mēnesi nekā ūdens pretējā planētas pusē. Tādējādi rodas paisuma vilnis, kuru Zemes pusē, kas vērsta pret Mēnesi, sauc par tiešo, bet pretējā pusē - reverso. Pirmais no tiem ir tikai par 5% augstāks nekā otrais.


Tā kā Mēness griežas savā orbītā ap Zemi, starp diviem secīgiem paisumiem vai diviem bēgumiem noteiktā vietā paiet aptuveni 12 stundas un 25 minūtes. Intervāls starp secīgu paisuma un bēguma kulmināciju ir apm. 6 stundas 12 minūtes 24 stundu 50 minūšu periodu starp diviem secīgiem paisumiem sauc par paisuma (vai Mēness) dienu.

Paisuma un bēguma nevienlīdzības. Plūdmaiņas procesi ir ļoti sarežģīti, un, lai tos saprastu, jāņem vērā daudzi faktori. Jebkurā gadījumā tiks noteiktas galvenās iezīmes:
1) paisuma un paisuma attīstības stadija attiecībā pret Mēness pāreju;
2) paisuma amplitūda un
3) plūdmaiņu svārstību veids vai ūdens līmeņa līknes forma.
Daudzas plūdmaiņu spēku virziena un lieluma atšķirības rada atšķirības rīta un vakara plūdmaiņu lielumā noteiktā ostā, kā arī starp vienādiem plūdmaiņiem dažādās ostās. Šīs atšķirības sauc par plūdmaiņu nevienlīdzību.

Pusdienas efekts. Parasti vienas dienas laikā, pateicoties galvenajam paisuma spēkam – Zemes griešanās ap savu asi – veidojas divi pilni paisuma cikli.

Skatoties no ekliptikas ziemeļpola, ir acīmredzams, ka Mēness griežas ap Zemi tajā pašā virzienā, kurā Zeme griežas ap savu asi – pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Ar katru nākamo apgriezienu dots punkts uz zemes virsmas atkal ieņem pozīciju tieši zem Mēness nedaudz vēlāk nekā iepriekšējās revolūcijas laikā. Šī iemesla dēļ gan bēgums, gan bēgums katru dienu aizkavējas par aptuveni 50 minūtēm. Šo vērtību sauc par Mēness aizkavi.

Pusmēneša nevienlīdzība. Šo galveno variāciju veidu raksturo aptuveni 143/4 dienu periodiskums, kas saistīts ar Mēness griešanos ap Zemi un tā iziešanu cauri secīgām fāzēm, jo ​​īpaši sizigijas (jauni pavadoņi un pilnmēness), t.i. brīži, kad Saule, Zeme un Mēness atrodas uz vienas taisnes.

Līdz šim mēs esam pieskārušies tikai Mēness plūdmaiņu ietekmei. Saules gravitācijas lauks ietekmē arī plūdmaiņas, tomēr, lai gan Saules masa ir daudz lielāka par Mēness masu, attālums no Zemes līdz Saulei ir tik lielāks par attālumu līdz Mēnesim, ka paisuma un bēguma spēks. Saule ir mazāka par pusi no Mēness.

Tomēr, kad Saule un Mēness atrodas uz vienas taisnas līnijas vienā un tajā pašā Zemes pusē vai pretējās pusēs (jaunā mēness vai pilnmēness laikā), to gravitācijas spēki summējas, iedarbojoties pa vienu asi, un Saules paisums pārklājas ar Mēness paisumu.

Tāpat Saules pievilkšanās palielina Mēness ietekmes izraisīto bēgumu. Rezultātā plūdmaiņas kļūst augstākas un plūdmaiņas zemākas nekā tad, ja tās izraisītu tikai Mēness gravitācija. Šādas plūdmaiņas sauc par pavasara plūdmaiņām.

Kad Saules un Mēness gravitācijas spēka vektori ir savstarpēji perpendikulāri (kvadratūras laikā, t.i., kad Mēness atrodas pirmajā vai pēdējā ceturksnī), to paisuma spēki ir pretrunā, jo Saules pievilkšanās radītais paisums ir uzlikts virsū. Mēness izraisītais bēgums.

Šādos apstākļos plūdmaiņas nav tik augstas un paisumi nav tik zemi, it kā tos radītu tikai Mēness gravitācijas spēks. Šādus starpposma bēgumus un bēgumus sauc par kvadratūru.

Augstā un zemā ūdens atzīmju diapazons šajā gadījumā ir samazināts aptuveni trīs reizes, salīdzinot ar pavasara paisumu.

Mēness paralaktiskā nevienlīdzība. Paisuma augstuma svārstību periods, kas rodas Mēness paralakses dēļ, ir 271/2 dienas. Šīs nevienlīdzības iemesls ir Mēness attāluma izmaiņas no Zemes pēdējās rotācijas laikā. Mēness orbītas eliptiskās formas dēļ Mēness paisuma spēks perigejā ir par 40% lielāks nekā apogeja.

Ikdienas nevienlīdzība. Šīs nevienlīdzības periods ir 24 stundas 50 minūtes. Tās rašanās iemesli ir Zemes griešanās ap savu asi un Mēness deklinācijas izmaiņas. Kad Mēness atrodas netālu no debess ekvatora, divi paisumi noteiktā dienā (kā arī divi bēgumi) nedaudz atšķiras, un rīta un vakara augstā un zemā ūdens augstums ir ļoti tuvu. Tomēr, palielinoties Mēness ziemeļu vai dienvidu deklinācijai, viena veida rīta un vakara plūdmaiņas atšķiras pēc augstuma, un, kad Mēness sasniedz lielāko ziemeļu vai dienvidu deklināciju, šī atšķirība ir vislielākā.

Ir zināmi arī tropiskie paisumi, tā sauktie tāpēc, ka Mēness atrodas gandrīz virs ziemeļu vai dienvidu tropiem.

Diennakts nevienlīdzība būtiski neietekmē divu secīgu bēgumu augstumus Atlantijas okeānā, un pat tās ietekme uz plūdmaiņu augstumu ir neliela, salīdzinot ar kopējo svārstību amplitūdu. Tomēr Klusajā okeānā bēguma līmeņos diennakts mainīgums ir trīs reizes lielāks nekā paisuma līmeņos.

Pusgada nevienlīdzība. Tās cēlonis ir Zemes apgrieziens ap Sauli un attiecīgās Saules deklinācijas izmaiņas. Divreiz gadā vairākas dienas ekvinokcijas laikā Saule atrodas netālu no debess ekvatora, t.i. tā deklinācija ir tuvu 0. Arī Mēness atrodas netālu no debess ekvatora aptuveni vienu dienu ik pēc pusmēneša. Tādējādi ekvinokcijas laikā ir periodi, kad gan Saules, gan Mēness deklinācijas ir aptuveni vienādas ar 0. Šo divu ķermeņu pievilkšanās kopējais plūdmaiņu efekts šādos brīžos ir visvairāk pamanāms apgabalos, kas atrodas netālu no zemes ekvatora. Ja tajā pašā laikā Mēness atrodas jaunā mēness vai pilnmēness fāzē, t.s. ekvinokta pavasara plūdmaiņas.

Saules paralakses nevienlīdzība. Šīs nevienlīdzības izpausmes periods ir viens gads. Tās cēlonis ir attāluma maiņa no Zemes līdz Saulei Zemes orbitālās kustības laikā. Reizi katrā apgriezienā ap Zemi Mēness atrodas visīsākajā attālumā no tā perigejā. Reizi gadā, ap 2. janvāri, Zeme, pārvietojoties savā orbītā, arī sasniedz Saulei tuvākās tuvošanās punktu (perihēliju). Kad šie divi tuvākās tuvošanās momenti sakrīt, izraisot vislielāko neto plūdmaiņu spēku, var sagaidīt augstāku paisuma līmeni un zemāku paisuma līmeni. Tāpat, ja afēlija pāreja sakrīt ar apogeju, notiek zemāki paisumi un paisumi.

Lielākās plūdmaiņu amplitūdas. Pasaulē augstāko paisumu rada spēcīgas straumes Minas līcī Fundy līcī. Plūdmaiņu svārstības šeit raksturo normāls kurss ar pusdienas periodu. Ūdens līmenis paisuma laikā sešu stundu laikā bieži paaugstinās par vairāk nekā 12 m, bet nākamo sešu stundu laikā pazeminās par tikpat daudz. Kad pavasara paisuma ietekme, Mēness stāvoklis perigejā un maksimālā Mēness deklinācija notiek tajā pašā dienā, paisuma līmenis var sasniegt 15 m. Šo ārkārtīgi lielo plūdmaiņu svārstību amplitūdu daļēji nosaka piltuves forma. Fundy līča forma, kur dziļums samazinās un krasti tuvojas līča virsotnei. Paisuma un bēguma cēloņi, kas daudzus gadsimtus ir pastāvīgi pētīti, ir viena no tām problēmām, kas radījušas daudzas pretrunīgas teorijas pat salīdzinoši nesen

Čārlzs Darvins 1911. gadā rakstīja: "Nav vajadzības meklēt seno literatūru grotesku plūdmaiņu teoriju dēļ." Tomēr jūrniekiem izdodas izmērīt savu augumu un izmantot plūdmaiņas priekšrocības, nemaz nenojaušot par to rašanās patiesajiem cēloņiem.

Es domāju, ka mums nav pārāk daudz jāuztraucas par plūdmaiņu cēloņiem. Balstoties uz ilglaicīgiem novērojumiem, jebkuram zemes ūdeņu punktam tiek aprēķinātas īpašas tabulas, kurās norādīti ūdens pieauguma un mazuma laiki katrai dienai. Plānoju savu ceļojumu, piemēram, uz Ēģipti, kas ir slavena ar savām seklajām lagūnām, taču cenšos iepriekš saplānot, lai pilnais ūdens būtu dienas pirmajā pusē, kas ļaus pilnvērtīgi izbraukt lielāko daļu dienasgaismas stundas.
Vēl viens ar plūdmaiņām saistīts jautājums, kas interesants kaitotājiem, ir attiecības starp vēja un ūdens līmeņa svārstībām.

Tautas māņticība vēsta, ka paisuma laikā vējš pastiprinās, bet bēguma laikā kļūst skābs.
Vēja ietekme uz plūdmaiņu parādībām ir saprotamāka. Vējš no jūras spiež ūdeni uz piekrasti, paisuma augstums palielinās virs normas, bēguma laikā arī ūdens līmenis pārsniedz vidējo. Gluži pretēji, vējam pūšot no sauszemes, ūdens tiek aizdzīts no krasta, un jūras līmenis pazeminās.

Otrais mehānisms darbojas, palielinot atmosfēras spiedienu plašā ūdens apgabalā; ūdens līmenis samazinās, pievienojot atmosfēras svaru. Kad atmosfēras spiediens palielinās par 25 mm Hg. Art., ūdens līmenis pazeminās par aptuveni 33 cm Augsta spiediena zonu jeb anticiklonu parasti sauc par labu laiku, bet ne kaitniekiem. Anticiklona centrā valda miers. Atmosfēras spiediena pazemināšanās izraisa atbilstošu ūdens līmeņa paaugstināšanos. Līdz ar to straujš atmosfēras spiediena kritums apvienojumā ar viesuļvētras spēka vējiem var izraisīt ievērojamu ūdens līmeņa paaugstināšanos. Lai gan šādi viļņi tiek saukti par plūdmaiņām, tie faktiski nav saistīti ar paisuma spēku ietekmi un tiem nav plūdmaiņu parādībām raksturīgās periodiskuma.

Taču pilnīgi iespējams, ka bēgums var ietekmēt arī vēju, piemēram, ūdens līmeņa pazemināšanās piekrastes lagūnās izraisa lielāku ūdens sasilšanu, kā rezultātā samazinās temperatūras starpība starp auksto jūru un apsildāmā zeme, kas vājina brīzes efektu.



Fotoattēlu autors Maikls Mārtens

Ūdens virsmas līmenis mūsu planētas jūrās un okeānos periodiski mainās un svārstās noteiktos intervālos. Šīs periodiskās svārstības ir jūras plūdmaiņas.

Jūras plūdmaiņu attēls

Lai vizualizētu jūras bēgumu un bēgumu attēls, iedomājieties, ka stāvat šķībajā okeāna krastā, kādā līcī, 200–300 metrus no ūdens. Uz smiltīm ir daudz dažādu priekšmetu - vecs enkurs, nedaudz tuvāk liela baltu akmeņu kaudze. Tagad netālu guļ mazas laivas dzelzs korpuss, nokritis uz sāniem. Tā korpusa apakšdaļa priekšgalā ir stipri bojāta. Acīmredzot reiz šis kuģis, būdams netālu no krasta, ietriecās enkurā. Šis negadījums, visticamāk, notika bēguma laikā, un, acīmredzot, kuģis šajā vietā gulēja daudzus gadus, jo gandrīz viss tā korpuss bija pārklāts ar brūnu rūsu. Jūs sliecaties neuzmanīgo kapteini uzskatīt par kuģa avārijas vainīgo. Acīmredzot enkurs bija asais ierocis, kuram uz sāna nokritušais kuģis trāpīja. Jūs meklējat šo enkuru un nevarat to atrast. Kur viņš varēja doties? Tad pamani, ka ūdens jau tuvojas baltu akmeņu kaudzei, un tad saproti, ka redzēto enkuru jau sen ir appludinājis paisuma vilnis. Ūdens “kāpj” krastā, turpina celties arvien augstāk un tālāk. Tagad balto akmeņu kaudze izrādījās gandrīz visa paslēpta zem ūdens.

Jūras plūdmaiņu parādības

Jūras plūdmaiņu parādības cilvēki jau sen ir saistīti ar Mēness kustību, taču šī saikne palika noslēpums līdz izcilajam matemātiķim Īzaks Ņūtons nepaskaidroja, pamatojoties uz atklāto gravitācijas likumu. Šo parādību cēlonis ir Mēness gravitācijas ietekme uz Zemes ūdens apvalku. Joprojām slavens Galileo Galilejs saistīja paisuma un bēguma bēgumus ar Zemes griešanos un saskatīja šajā vienu no pamatotākajiem un patiesākajiem Nikolaja Kopernika mācību pamatotības pierādījumiem (sīkāk:). Parīzes Zinātņu akadēmija 1738. gadā izsludināja balvu tam, kurš sniegs vispamatotāko plūdmaiņu teorijas izklāstu. Pēc tam tika saņemta balva Eilers, Maklarīns, D. Bernulli un Kavaljē. Pirmie trīs par sava darba pamatu izmantoja Ņūtona gravitācijas likumu, un jezuīts Kavaljēri skaidroja plūdmaiņas, pamatojoties uz Dekarta virpuļa hipotēzi. Tomēr izcilākie darbi šajā jomā pieder Ņūtons un Laplass, un visi turpmākie pētījumi ir balstīti uz šo izcilo zinātnieku atklājumiem.

Kā izskaidrot bēguma un bēguma fenomenu

Cik visskaidrāk izskaidrot bēguma un bēguma fenomenu. Ja vienkāršības labad mēs pieņemam, ka zemes virsma ir pilnībā pārklāta ar ūdeni, un mēs skatāmies uz zemeslodi no viena no tās poliem, tad jūras bēgumu un bēgumu attēlu var attēlot šādi.

Mēness atrakcija

Tā mūsu planētas virsmas daļa, kas ir vērsta pret Mēnesi, ir tai vistuvāk; kā rezultātā tas tiek pakļauts lielākam spēkam Mēness gravitācija, nekā, piemēram, mūsu planētas centrālā daļa un tāpēc tiek vilkts uz Mēnesi vairāk nekā pārējā Zeme. Šī iemesla dēļ pusē, kas vērsta pret Mēnesi, veidojas paisuma paisums. Tajā pašā laikā Zemes pretējā pusē, kas ir vismazāk pakļauta Mēness gravitācijai, parādās tas pats paisuma paisuma kupris. Tāpēc Zeme ir nedaudz iegarena figūra pa taisnu līniju, kas savieno mūsu planētas un Mēness centrus. Tādējādi divās pretējās Zemes malās, kas atrodas uz vienas taisnas līnijas, kas iet cauri Zemes un Mēness centriem, veidojas divi lieli pauguri, divi milzīgi ūdens pietūkumi. Tajā pašā laikā abās pārējās mūsu planētas pusēs, kas atrodas deviņdesmit grādu leņķī no iepriekšminētajiem maksimālā paisuma punktiem, notiek vislielākie bēgumi. Šeit ūdens nokrīt vairāk nekā jebkur citur uz zemeslodes virsmas. Līnija, kas savieno šos punktus bēguma laikā, nedaudz saīsinās un tādējādi rada iespaidu par Zemes pagarinājuma palielināšanos maksimālā paisuma punktu virzienā. Mēness gravitācijas dēļ šie maksimālā paisuma punkti pastāvīgi saglabā savu pozīciju attiecībā pret Mēnesi, bet, tā kā Zeme griežas ap savu asi, dienas laikā tie, šķiet, pārvietojas pa visu zemeslodes virsmu. Tāpēc katrā apgabalā dienā ir divi paisumi un divi bēgumi.

Saules bēgumi un bēgumi

Saule, tāpat kā Mēness, rada bēgumus un plūst ar gravitācijas spēku. Bet tas atrodas daudz lielākā attālumā no mūsu planētas, salīdzinot ar Mēnesi, un Saules plūdmaiņas, kas notiek uz Zemes, ir gandrīz divarpus reizes mazākas nekā Mēness. Tāpēc saules plūdmaiņas, netiek novēroti atsevišķi, bet tiek aplūkota tikai to ietekme uz Mēness plūdmaiņu lielumu. Piemēram, Augstākie jūras paisumi ir pilnmēness un jauna mēness laikā, jo šajā laikā Zeme, Mēness un Saule atrodas uz vienas taisnas līnijas, un mūsu dienasgaisma ar savu pievilcību palielina Mēness pievilcību. Gluži pretēji, kad mēs novērojam Mēnesi pirmajā vai pēdējā ceturksnī (fāzē), tādi ir zemākie jūras paisumi. Tas izskaidrojams ar to, ka šajā gadījumā Mēness paisums sakrīt ar saules bēgums. Mēness gravitācijas ietekmi samazina Saules gravitācijas spēks.

Paisuma berze

« Paisuma berze", kas eksistē uz mūsu planētas, savukārt ietekmē Mēness orbītu, jo Mēness gravitācijas izraisītais paisuma vilnis uz Mēnesi iedarbojas apgriezti, radot tendenci paātrināt tā kustību. Tā rezultātā Mēness pamazām attālinās no Zemes, palielinās tā apgriezienu periods, un tas, visticamāk, nedaudz atpaliek savā kustībā.

Jūras plūdmaiņu lielums


Papildus Saules, Zemes un Mēness relatīvajam stāvoklim kosmosā, uz jūras plūdmaiņu lielums Katrā atsevišķā zonā jūras gultnes forma un krasta līnijas ietekmes raksturs. Ir arī zināms, ka slēgtās jūrās, piemēram, Arālā, Kaspijas jūrā, Azovas jūrā un Melnajā jūrā, bēgumi un plūsmas gandrīz nekad netiek novēroti. Ir grūti tos atklāt atklātajos okeānos; šeit plūdmaiņas knapi sasniedz vienu metru, ūdens līmenis ceļas pavisam nedaudz. Bet dažos līčos ir tik kolosāla mēroga plūdmaiņas, ka ūdens paceļas vairāk nekā desmit metru augstumā un vietām applūst kolosālas telpas.

Ebbs un plūst gaisā un cietās Zemes čaulas

Ebbs un plūsmas arī notiek gaisā un cietajos Zemes apvalkos. Atmosfēras zemākajos slāņos šīs parādības gandrīz nemanām. Salīdzinājumam mēs norādām, ka okeānu dzelmē nav novērojami bēgumi un bēgumi. Šis apstāklis ​​izskaidrojams ar to, ka plūdmaiņu procesos ir iesaistīti galvenokārt ūdens čaulas augšējie slāņi. Paisumu un bēgumu gaisa apvalkā var noteikt tikai ļoti ilgstoši novērojot atmosfēras spiediena izmaiņas. Runājot par zemes garozu, katra tās daļa Mēness paisuma un paisuma dēļ dienas laikā paceļas divas reizes un nokrītas divas reizes par aptuveni vairākiem decimetriem. Citiem vārdiem sakot, mūsu planētas cietā apvalka svārstības ir aptuveni trīs reizes mazākas nekā okeānu virsmas līmeņa svārstības. Tādējādi šķiet, ka mūsu planēta visu laiku elpo, dziļi ieelpo un izelpo, un tās ārējais apvalks, tāpat kā lielā brīnumvaroņa krūtis, vai nu paceļas, vai nedaudz krīt. Šos procesus, kas notiek Zemes cietajā čaulā, var noteikt tikai ar zemestrīču reģistrēšanai izmantoto instrumentu palīdzību. Jāpiebilst, ka uz citiem pasaules ķermeņiem notiek bēgumi un bēgumi un tiem ir milzīga ietekme uz to attīstību. Ja Mēness attiecībā pret Zemi būtu nekustīgs, tad, ja nebūtu citu faktoru, kas ietekmētu paisuma viļņa aizkavēšanos, ik pēc 6 stundām jebkurā zemeslodes vietā notiktu divi paisumi un divi bēgumi. Bet, tā kā Mēness nepārtraukti riņķo ap Zemi un turklāt tajā pašā virzienā, kurā mūsu planēta griežas ap savu asi, ir zināma aizkave: Zeme ar katru daļu pagriežas pret Mēnesi nevis 24 stundu laikā, bet aptuveni pēc 24 stundas un 50 minūtes. Tāpēc katrā apgabalā paisuma vai bēguma bēgums ilgst nevis tieši 6 stundas, bet aptuveni 6 stundas un 12,5 minūtes.

Mainīgas plūdmaiņas

Turklāt jāatzīmē, ka pareizība mainīgas plūdmaiņas tiek pārkāpts atkarībā no kontinentu atrašanās vietas uz mūsu planētas un nepārtrauktas ūdens berzes uz Zemes virsmas. Šie nelīdzenumi pārmaiņus dažkārt sasniedz vairākas stundas. Tādējādi “augstākais” ūdens rodas nevis Mēness kulminācijas brīdī, kā tam vajadzētu būt pēc teorijas, bet gan vairākas stundas vēlāk nekā Mēness iet cauri meridiānam; šo aizkavi sauc par porta lietoto pulksteni un dažreiz sasniedz 12 stundas. Iepriekš valdīja uzskats, ka jūras plūdmaiņu bēgumi un bēgumi ir saistīti ar jūras straumēm. Tagad visi zina, ka tās ir citas kārtības parādības. Paisums ir viļņu kustības veids, kas līdzīgs vēja izraisītajai kustībai. Kad tuvojas paisuma vilnis, peldošais objekts svārstās, tāpat kā ar viļņu, kas rodas no vēja – uz priekšu un atpakaļ, uz leju un uz augšu, bet tas netiek aiznests kā straume. Paisuma viļņa periods ir aptuveni 12 stundas un 25 minūtes, un pēc šī laika perioda objekts parasti atgriežas sākotnējā stāvoklī. Spēks, kas izraisa plūdmaiņas, ir daudzkārt mazāks par gravitācijas spēku. Kamēr gravitācijas spēks ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam starp piesaistošajiem ķermeņiem, spēks, kas izraisa plūdmaiņas, ir aptuveni ir apgriezti proporcionāls šī attāluma kubam, un nepavisam ne tā kvadrātā.

Okeānu un jūru virsmas līmenis mainās periodiski, apmēram divas reizes dienā. Šīs svārstības sauc par bēgumiem un bēgumiem. Paisuma laikā okeāna līmenis pakāpeniski paaugstinās un sasniedz augstāko pozīciju. Paisuma laikā līmenis pakāpeniski pazeminās līdz zemākajam līmenim. Paisuma laikā ūdens plūst uz krastu pusi, bēguma laikā - prom no krastiem.

Paisums un bēgums stāv. Tie veidojas kosmisko ķermeņu, piemēram, Saules, ietekmes dēļ. Saskaņā ar kosmisko ķermeņu mijiedarbības likumiem mūsu planēta un Mēness savstarpēji piesaista viens otru. Mēness gravitācija ir tik spēcīga, ka šķiet, ka okeāna virsma liecas uz to. Mēness pārvietojas ap Zemi, un aiz tā pāri okeānam "skrien" paisuma vilnis. Kad vilnis sasniedz krastu, tas ir paisums. Paies neliels laiks, ūdens sekos Mēnesim un attālināsies no krasta - tāds ir bēgums. Saskaņā ar tiem pašiem universālajiem kosmiskajiem likumiem no Saules pievilkšanas veidojas arī bēgumi un bēgumi. Taču Saules plūdmaiņu spēks attāluma dēļ ir ievērojami mazāks nekā Mēness, un, ja nebūtu Mēness, tad plūdmaiņas uz Zemes būtu 2,17 reizes mazākas. Paisuma spēku skaidrojumu pirmais sniedza Ņūtons.

Plūdmaiņas atšķiras viena no otras ilguma un apjoma ziņā. Visbiežāk dienas laikā ir divi paisumi un divi bēgumi. Austrumamerikas un Centrālamerikas lokos un krastos ir viens paisums un viens bēgums dienā.

Plūdmaiņu apjoms ir pat daudzveidīgāks nekā to periods. Teorētiski viens Mēness paisums ir vienāds ar 0,53 m, Saule - 0,24 m. Tādējādi lielākā paisuma augstumam vajadzētu būt 0,77 m. Atklātā okeānā un salu tuvumā paisuma vērtība ir diezgan tuvu teorētiskajai: Havaju salās Salas - 1 m , Svētās Helēnas salā - 1,1 m; salās - 1,7 m Kontinentos plūdmaiņu stiprums svārstās no 1,5 līdz 2 m.Iekšējās jūrās plūdmaiņas ir ļoti nenozīmīgas: - 13 cm, - 4,8 cm Tiek uzskatīts par bezpaisumainu, bet pie Venēcijas plūdmaiņas ir līdz 1 m. Lielākie paisumi ir šādi, reģistrēti:

Fundy līcī () paisums sasniedza 16-17 m augstumu. Tas ir augstākais paisums visā pasaulē.

Ziemeļos, Penžinskas līcī, paisuma augstums sasniedza 12-14 m. Tas ir augstākais paisums pie Krievijas krastiem. Tomēr iepriekš minētie plūdmaiņu skaitļi ir drīzāk izņēmums, nevis likums. Lielākajā daļā plūdmaiņu līmeņa mērījumu punktu tie ir mazi un reti pārsniedz 2 m.

Paisuma un bēguma nozīme ir ļoti liela jūras navigācijā un ostu būvniecībā. Katrs paisuma vilnis nes milzīgu enerģijas daudzumu.

Ebb and flow

Paisums Un bēgums- periodiskas vertikālas okeāna vai jūras līmeņa svārstības, ko izraisa Mēness un Saules pozīcijas izmaiņas attiecībā pret Zemi, kas saistītas ar Zemes rotācijas ietekmi un noteiktā reljefa iezīmēm un izpaužas periodiski horizontāliūdens masu pārvietošana. Plūdmaiņas izraisa izmaiņas jūras līmeņa augstumā, kā arī periodiskas straumes, kas pazīstamas kā plūdmaiņu straumes, padarot plūdmaiņu prognozēšanu svarīgu piekrastes navigācijai.

Šo parādību intensitāte ir atkarīga no daudziem faktoriem, taču svarīgākais no tiem ir ūdenstilpņu savienojuma pakāpe ar pasaules okeānu. Jo slēgtāka ir ūdenstilpne, jo mazāka ir plūdmaiņu parādību izpausmes pakāpe.

Katru gadu atkārtotais plūdmaiņu cikls paliek nemainīgs, jo tiek precīzi kompensēti pievilkšanās spēki starp Sauli un planētu pāra masas centru un šim centram pieliktie inerces spēki.

Periodiski mainoties Mēness un Saules stāvoklim attiecībā pret Zemi, mainās arī izrietošo paisuma un paisuma parādību intensitāte.

Paisums Senmalo

Stāsts

Paisuma un bēguma ietekmei bija nozīmīga loma piekrastes iedzīvotāju apgādē ar jūras veltēm, kas ļāva savākt ēdamo pārtiku no atklātās jūras dibena.

Terminoloģija

Zemūdens (Bretaņa, Francija)

Tiek saukts par maksimālo ūdens virsmas līmeni plūdmaiņas laikā pilns ar ūdeni, un minimālais bēguma laikā ir zems ūdens. Okeānā, kur dibens ir līdzens un zeme ir tālu, pilns ūdens parādās kā divi ūdens virsmas “pietūkumi”: viens no tiem atrodas Mēness pusē, bet otrs atrodas zemeslodes pretējā galā. Var būt arī vēl divi mazāki uztūkumi uz Saules pusi vērstā un tai pretī pusē. Šī efekta skaidrojumu var atrast zemāk esošajā sadaļā plūdmaiņu fizika.

Tā kā Mēness un Saule pārvietojas attiecībā pret Zemi, kopā ar tiem pārvietojas arī ūdens kupri, veidojoties paisuma viļņi Un paisuma straumes. Atklātā jūrā plūdmaiņu straumēm ir rotācijas raksturs, un netālu no krasta un šauros līčos un jūras šaurumos tās ir abpusēji virzītas.

Ja visa Zeme būtu pārklāta ar ūdeni, mēs katru dienu piedzīvotu divas regulāras paisuma un bēguma. Bet, tā kā netraucētu paisuma viļņu izplatīšanos apgrūtina sauszemes teritorijas: salas un kontinenti, kā arī Koriolisa spēka iedarbība uz ūdens pārvietošanos, divu paisuma viļņu vietā ir daudz mazu viļņu, kas lēnām (vairumā gadījumu ar periods 12 stundas 25,2 minūtes ) skrien ap punktu, ko sauc amphidromisks, kurā plūdmaiņu amplitūda ir nulle. Paisuma dominējošā sastāvdaļa (Mēness paisums M2) veido apmēram duci ampidromisku punktu uz Pasaules okeāna virsmas, vilnim pārvietojoties pulksteņrādītāja virzienā un aptuveni tikpat daudz pretēji pulksteņrādītāja virzienam (skat. karti). Tas viss padara neiespējamu paredzēt plūdmaiņas laiku, pamatojoties tikai uz Mēness un Saules stāvokli attiecībā pret Zemi. Tā vietā viņi izmanto "plūdmaiņu gadagrāmatu" - atsauces ceļvedi, lai aprēķinātu plūdmaiņu sākuma laiku un to augstumu dažādos zemeslodes punktos. Tiek izmantotas arī plūdmaiņu tabulas ar datiem par zemā un augstā ūdens momentiem un augstumiem, kas aprēķināti gadu iepriekš galvenās plūdmaiņu ostas.

Paisuma komponents M2

Ja savienojam punktus kartē ar vienādām paisuma fāzēm, iegūstam t.s cotidal līnijas, radiāli novirzoties no amphidromiskā punkta. Parasti plūdmaiņas līnijas raksturo paisuma viļņu virsotnes stāvokli katrā stundā. Faktiski paisuma līnijas atspoguļo paisuma viļņa izplatīšanās ātrumu 1 stundā. Tiek sauktas kartes, kas parāda vienādas amplitūdas līnijas un paisuma viļņu fāzes cotidal kartes.

Paisuma augstums- starpība starp augstāko ūdens līmeni paisuma laikā (augstūdens) un tā zemāko līmeni bēguma laikā (zemūdens). Paisuma augstums nav nemainīgs lielums, bet tā vidējais rādītājs tiek dots, raksturojot katru piekrastes posmu.

Atkarībā no Mēness un Saules relatīvā stāvokļa mazie un lielie paisuma viļņi var viens otru pastiprināt. Šādiem plūdmaiņiem vēsturiski ir izstrādāti īpaši nosaukumi:

  • Kvadratūras paisums- zemākais paisums, kad Mēness un Saules paisuma spēki darbojas taisnā leņķī viens pret otru (šo gaismekļu stāvokli sauc par kvadratūru).
  • Pavasara paisums- augstākais paisums, kad Mēness un Saules paisuma spēki darbojas vienā virzienā (šo gaismekļu stāvokli sauc par syzygy).

Jo zemāks vai augstāks paisums, jo zemāks vai augstāks bēgums.

Augstākie paisumi pasaulē

Var novērot Fundy līcī (15,6-18 m), kas atrodas Kanādas austrumu krastā starp Ņūbransviku un Jaunskotiju.

Eiropas kontinentā augstākie paisumi (līdz 13,5 m) ir novērojami Bretaņā netālu no Senmalo pilsētas. Šeit paisuma vilni fokusē Kornvolas (Anglija) un Kotentinas (Francija) pussalu piekraste.

Paisuma fizika

Mūsdienīgs formulējums

Attiecībā uz planētu Zeme plūdmaiņu cēlonis ir planētas klātbūtne Saules un Mēness radītajā gravitācijas laukā. Tā kā to radītās sekas ir neatkarīgas, šo debess ķermeņu ietekmi uz Zemi var aplūkot atsevišķi. Šajā gadījumā katram ķermeņu pārim varam pieņemt, ka katrs no tiem griežas ap kopīgu smaguma centru. Pārim Zeme-Saule šis centrs atrodas dziļi Saulē 451 km attālumā no tā centra. Zemes-Mēness pārim tas atrodas dziļi Zemē 2/3 attālumā no tās rādiusa.

Katrs no šiem ķermeņiem piedzīvo paisuma spēkus, kuru avots ir gravitācijas spēks un iekšējie spēki, kas nodrošina debess ķermeņa integritāti, kuru lomā ir paša pievilkšanās spēks, turpmāk tekstā pašgravitācija. Paisuma spēku rašanos visspilgtāk var redzēt Zemes-Saules sistēmā.

Paisuma spēks ir gravitācijas spēka, kas vērsts pret smaguma centru un kas samazinās apgriezti proporcionāli attāluma kvadrātam no tā, un fiktīva centrbēdzes inerces spēka, ko izraisa debess ķermeņa rotācija, mijiedarbības rezultāts. ap šo centru. Šie spēki, kas ir pretēji virzienam, pēc lieluma sakrīt tikai katra debess ķermeņa masas centrā. Pateicoties iekšējo spēku darbībai, Zeme griežas ap Saules centru kopumā ar nemainīgu leņķisko ātrumu katram tās masas elementam. Tāpēc, šim masas elementam attālinoties no smaguma centra, centrbēdzes spēks, kas uz to iedarbojas, palielinās proporcionāli attāluma kvadrātam. Detalizētāks plūdmaiņu spēku sadalījums to projekcijā uz plakni, kas ir perpendikulāra ekliptikas plaknei, parādīts 1. attēlā.

1. att. Paisuma spēku sadalījuma diagramma projekcijā uz plakni, kas ir perpendikulāra ekliptikai. Gravitācijas ķermenis atrodas vai nu pa labi, vai pa kreisi.

Tiem pakļauto ķermeņu formas izmaiņu reproducēšana, kas panākta plūdmaiņu spēku darbības rezultātā, saskaņā ar Ņūtona paradigmu var tikt panākta tikai tad, ja šos spēkus pilnībā kompensē citi spēki, kas var ietvert universālais gravitācijas spēks.

2. att. Zemes ūdens apvalka deformācija paisuma un paisuma spēka līdzsvara, pašgravitācijas spēka un ūdens reakcijas spēka uz saspiešanas spēku rezultātā

Šo spēku pievienošanas rezultātā abās zemeslodes pusēs simetriski rodas paisuma spēki, kas tiek virzīti dažādos virzienos no tās. Paisuma spēkam, kas vērsts uz Sauli, ir gravitācijas raksturs, savukārt no Saules virzītais spēks ir fiktīva inerces spēka sekas.

Šie spēki ir ārkārtīgi vāji, un tos nevar salīdzināt ar pašgravitācijas spēkiem (to radītais paātrinājums ir 10 miljonus reižu mazāks nekā gravitācijas paātrinājums). Tomēr tie izraisa Pasaules okeāna ūdens daļiņu nobīdi (izturība pret bīdi ūdenī pie maziem ātrumiem ir praktiski nulle, savukārt pret saspiešanu tā ir ārkārtīgi augsta), līdz ūdens virsmas pieskares kļūst perpendikulāra iegūtais spēks.

Rezultātā uz pasaules okeāna virsmas parādās vilnis, kas ieņem nemainīgu pozīciju savstarpēji gravitējošu ķermeņu sistēmās, bet skrien pa okeāna virsmu kopā ar tā dibena un krastu ikdienas kustību. Tādējādi (ignorējot okeāna straumes) katra ūdens daļiņa iziet svārstību kustību uz augšu un uz leju divas reizes dienas laikā.

Ūdens horizontālā kustība novērojama tikai piekrastes tuvumā tā līmeņa celšanās rezultātā. Jo seklāks ir jūras dibens, jo lielāks ir kustības ātrums.

Paisuma potenciāls

(akad. jēdziens. Šuleikina)

Neņemot vērā Mēness izmēru, struktūru un formu, mēs pierakstām uz Zemes esošā testa ķermeņa īpatnējo gravitācijas spēku. Ļaut būt rādiusa vektoram, kas vērsts no testa ķermeņa uz Mēnesi, un ļaujiet būt šī vektora garumam. Šajā gadījumā šī ķermeņa pievilkšanās spēks ar Mēness būs vienāds ar

kur ir selenometriskā gravitācijas konstante. Novietosim testa korpusu punktā . Zemes masas centrā novietota testa ķermeņa pievilkšanās spēks būs vienāds ar

Šeit un attiecas uz rādiusa vektoru, kas savieno Zemes un Mēness masas centrus, un to absolūtās vērtības. Mēs sauksim paisuma spēku par atšķirību starp šiem diviem gravitācijas spēkiem

Formulās (1) un (2) Mēness tiek uzskatīts par lodi ar sfēriski simetrisku masas sadalījumu. Mēness testa ķermeņa pievilkšanas spēka funkcija neatšķiras no lodītes pievilkšanas spēka funkcijas un ir vienāda ar Otrais spēks tiek pielikts Zemes masas centram un ir stingri nemainīga vērtība. Lai iegūtu šī spēka spēka funkciju, mēs ieviešam laika koordinātu sistēmu. Nozīmēsim asi no Zemes centra un virzīsim to uz Mēnesi. Pārējo divu asu virzieni tiks atstāti patvaļīgi. Tad spēka spēka funkcija būs vienāda ar . Paisuma potenciāls būs vienāds ar šo divu spēka funkciju starpību. Mēs to apzīmējam , iegūstam Konstante tiek noteikta no normalizācijas nosacījuma, saskaņā ar kuru plūdmaiņu potenciāls Zemes centrā ir vienāds ar nulli. Zemes centrā no tā izriet. Līdz ar to mēs iegūstam galīgo plūdmaiņu potenciāla formulu formā (4)

Tāpēc ka

Mazām vērtībām , pēdējo izteiksmi var attēlot šādā formā

Aizstājot (5) ar (4), mēs iegūstam

Planētas virsmas deformācija plūdmaiņu ietekmē

Paisuma potenciāla traucējošā ietekme deformē planētas izlīdzināto virsmu. Novērtēsim šo ietekmi, pieņemot, ka Zeme ir lode ar sfēriski simetrisku masas sadalījumu. Netraucētais Zemes gravitācijas potenciāls uz virsmas būs vienāds ar . Par punktu. , kas atrodas attālumā no sfēras centra, Zemes gravitācijas potenciāls ir vienāds ar . Samazinot ar gravitācijas konstanti, mēs iegūstam . Šeit mainīgie ir un . Apzīmēsim gravitējošā ķermeņa masu attiecību pret planētas masu ar grieķu burtu un atrisināsim iegūto izteiksmi:

Tā kā ar tādu pašu precizitātes pakāpi mēs iegūstam

Ņemot vērā koeficienta mazumu, pēdējās izteiksmes var rakstīt šādi

Tādējādi mēs esam ieguvuši vienādojumu ar biaksiālu elipsoīdu, kura rotācijas ass sakrīt ar asi, t.i., ar taisni, kas savieno gravitācijas ķermeni ar Zemes centru. Šī elipsoīda pusasis acīmredzami ir vienādas

Beigās mēs sniedzam nelielu šī efekta skaitlisku ilustrāciju. Aprēķināsim Mēness pievilkšanās radīto paisuma un paisuma kalnu uz Zemes. Zemes rādiuss ir vienāds ar km, attālums starp Zemes un Mēness centriem, ņemot vērā Mēness orbītas nestabilitāti, ir km, Zemes masas attiecība pret Mēness masu ir 81:1. Acīmredzot, aizstājot formulu, mēs iegūstam vērtību, kas aptuveni vienāda ar 36 cm.

Skatīt arī

Piezīmes

Literatūra

  • Frišs S.A. un Timoreva A.V. Vispārējās fizikas kurss, Mācību grāmata valsts augstskolu fizikas-matemātikas un fizikas-tehniskajām fakultātēm, I sējums. M.: GITTL, 1957
  • Ščuleikins V.V. Jūras fizika. M.: Izdevniecība "Zinātne", PSRS Zinātņu akadēmijas Zemes zinātņu nodaļa 1967.g.
  • Voight S.S. Kas ir plūdmaiņas? PSRS Zinātņu akadēmijas populārzinātniskās literatūras redkolēģija

Saites

  • WXTide32 ir bezmaksas plūdmaiņu galda programma