Der er en stigning og et fald af vand. Dette er fænomenet med havflod og ebbe. Allerede i oldtiden bemærkede observatører, at tidevandet kommer nogen tid efter Månens kulmination på observationsstedet. Desuden er tidevandet stærkest på ny- og fuldmånedage, hvor Månens og Solens centre er placeret omtrent på samme lige linje.
Med dette i betragtning forklarede I. Newton tidevandet ved tyngdekraftens virkning fra Månen og Solen, nemlig ved at forskellige dele af Jorden tiltrækkes af Månen på forskellig vis.
Jorden roterer meget hurtigere omkring sin akse, end Månen roterer rundt om Jorden. Som følge heraf bevæger tidevandspukkelen (den relative position af Jorden og Månen er vist i figur 38) sig, en flodbølge løber hen over Jorden, og tidevandsstrømme opstår. Når bølgen nærmer sig kysten, stiger bølgens højde, når bunden stiger. I indre hav er højden af en flodbølge kun et par centimeter, men i det åbne hav når den omkring en meter. I gunstigt beliggende smalle bugter stiger højden af tidevandet flere gange mere.
Friktionen af vand mod bunden, såvel som deformation af jordens faste skal, ledsages af frigivelse af varme, hvilket fører til spredning af energi fra Jord-Måne-systemet. Da tidevandspukkelen er mod øst, opstår det maksimale tidevand efter Månens klimaks, pukkelens tiltrækning får Månen til at accelerere og Jordens rotation til at bremse. Månen bevæger sig gradvist væk fra Jorden. Faktisk viser geologiske data, at i juraperioden (190-130 millioner år siden) var tidevandet meget højere, og dagene var kortere. Det skal bemærkes, at når afstanden til Månen falder med 2 gange, stiger højden af tidevandet 8 gange. I øjeblikket stiger dagen med 0,00017 s om året. Så om omkring 1,5 milliarder år vil deres længde stige til 40 moderne dage. En måned vil være lige lang. Som et resultat vil Jorden og Månen altid vende mod hinanden med den samme side. Herefter vil Månen gradvist begynde at nærme sig Jorden, og om yderligere 2-3 milliarder år vil den blive revet fra hinanden af tidevandskræfter (hvis, selvfølgelig, på den tid Solsystemet stadig eksisterer).
Månens indflydelse på tidevandet
Lad os, efter Newton, overveje mere detaljeret tidevandet forårsaget af Månens tiltrækning, da solens indflydelse er betydeligt (2,2 gange) mindre.
Lad os nedskrive udtryk for accelerationerne forårsaget af Månens tiltrækning for forskellige punkter på Jorden, idet vi tager højde for, at for alle legemer på et givet punkt i rummet er disse accelerationer de samme. I det inertiereferencesystem, der er knyttet til systemets massecenter, vil accelerationsværdierne være:
A A = -GM/(R - r)2, a B = GM/(R + r)2, a O = -GM/R2,
Hvor en A, et O, en B— accelerationer forårsaget af Månens tiltrækning på punkter EN, O, B(fig. 37); M— Månens masse; r— Jordens radius; R- afstanden mellem jordens centre og månen (til beregninger kan den tages lig med 60 r); G— gravitationskonstant.
Men vi bor på Jorden og udfører alle observationer i et referencesystem, der er forbundet med Jordens centrum, og ikke med Jordens massecentrum - Månen. For at gå til dette system er det nødvendigt at trække accelerationen af jordens centrum fra alle accelerationer. Derefter
A' A = -GM ☾ / (R - r) 2 + GM ☾ / R2, a' B = -GM ☾ / (R + r) 2 + GM / R2.
Lad os udføre handlingerne i parentes og tage højde for det r lidt i forhold til R og i summer og forskelle kan det negligeres. Derefter
A’ A = -GM / (R - r) 2 + GM ☾ / R 2 = GM ☾ (-2Rr + r 2) / R 2 (R - r) 2 = -2GM ☾ r / R3.
Acceleration -en’EN Og -en’B identisk i størrelse, modsat i retning, hver rettet fra Jordens centrum. De bliver kaldt tidevandsaccelerationer. På punkter C Og D tidevandsaccelerationer er mindre i størrelsesorden og rettet mod jordens centrum.
Tidevandsaccelerationer er accelerationer, der opstår i en referenceramme forbundet med et legeme på grund af det faktum, at dets forskellige dele på grund af dette legemes endelige dimensioner tiltrækkes forskelligt af det forstyrrende legeme. På punkter EN Og B tyngdeaccelerationen viser sig at være mindre end på punkter C Og D(Fig. 37). For at trykket i samme dybde skal være det samme (som i kommunikerende fartøjer) på disse punkter, skal vandet følgelig stige og danne en såkaldt tidevandspukkel. Beregninger viser, at stigningen af vand eller tidevand i det åbne hav er omkring 40 cm. I kystnære farvande er den meget større, og rekorden er omkring 18 m. Newtons teori kan ikke forklare dette.
På kysten af mange ydre have kan du se et interessant billede: fiskenet er strakt langs kysten ikke langt fra vandet. Desuden blev disse net ikke installeret til tørring, men til fangst af fisk. Hvis du bliver ved kysten og ser havet, bliver alt klart. Nu begynder vandet at stige, og hvor der var en sandbanke for bare et par timer siden, plasker bølgerne. Da vandet trak sig tilbage, dukkede der garn op, hvori indfiltrede fisk funklede med skæl. Fiskerne gik rundt om garnene og fjernede deres fangst. Materiale fra siden
Sådan beskriver et øjenvidne begyndelsen af tidevandet: "Vi nåede havet," fortalte en medrejsende mig. Jeg så mig forvirret rundt. Foran mig var der virkelig en kyst: et spor af krusninger, det halvt begravede kadaver af en sæl, sjældne stykker drivtømmer, fragmenter af skaller. Og så var der en flad flade... og intet hav. Men efter cirka tre timer begyndte den ubevægelige linje i horisonten at trække vejret og blev ophidset. Og nu begyndte havdønningen at funkle bag hende. Tidevandet rullede ukontrolleret fremad langs den grå overflade. Bølgerne overhalede hinanden og løb ind på kysten. Den ene efter den anden sank de fjerne klipper - og kun vand er synligt rundt omkring. Hun kaster saltspray i mit ansigt. I stedet for en død slette lever og ånder vandfladen foran mig.”
Når en flodbølge kommer ind i bugten, som har en tragtformet plan, synes bugtens kyster at komprimere den, hvilket får tidevandets højde til at stige flere gange. I Fundy-bugten ud for Nordamerikas østlige kyst når tidevandshøjden således 18 m. I Europa forekommer de højeste tidevand (op til 13,5 meter) i Bretagne nær byen Saint-Malo.
Meget ofte kommer en flodbølge ind i flodmundingen og hæver vandstanden i dem med flere meter. For eksempel, nær London ved mundingen af Themsen er tidevandshøjden 5 m.
Hvordan påvirker månen havvande?
Ordet "tidevand" er en generel term, der bruges til at beskrive den variable stigning og fald af havniveauer i forhold til Jorden, på grund af indflydelsen fra Månens og Solens tyngdekraft. I langt mindre omfang forekommer tidevand også i store søer, atmosfæren og også i den faste jordskorpe under påvirkning af de samme tyngdekræfter fra Månen og Solen.
Hvad er månens tidevand?
Tidevand er skabt, fordi Jorden og Månen er tiltrukket af hinanden som magneter. Månen forsøger at tiltrække det, der er på Jorden, men Jorden er i stand til at rumme alt undtagen vand. Da vandet konstant bevæger sig, kan Jorden ikke holde det. Hver dag er der to højeste høj- og lavvande. Havet skifter konstant fra højvande til lavvande og derefter tilbage til højvande. Der er cirka 12 timer og 25 minutter mellem de to højeste tidevand.
Tidevand er den periodiske stigning og fald af store vandmasser. Vind og strøm skaber bevægelser i overfladevandet, hvilket forårsager bølger. Månens tyngdekraft får havene til at bule i retning af Månen. En anden bule opstår på den modsatte side, da Jorden også trækkes mod Månen. Havets niveauer svinger dagligt på grund af samspillet mellem Solen, Månen og Jorden. Når Månen bevæger sig i forhold til Jorden og bevæger sig sammen omkring Solen, påvirker de kombinerede gravitationskræfter stigningen og faldet af det globale havniveau. Fordi Jorden roterer, er der to højvande hver dag.
Forskellige typer tidevand
Månens position i forhold til Solen, når de er justeret, resulterer i usædvanligt stærke gravitationskræfter, hvilket forårsager meget høj- og lavvande kaldet Spring Tide, selvom de intet har med årstiden at gøre. Når Solen og Månen ikke er på linje, ophæver gravitationskræfterne hinanden, og tidevandet er ikke så signifikant. I dette tilfælde kaldes de kvadratur tidevand.
Spring tidevand
Når Månen er fuld eller ny, øges tyngdekraften mellem Månen og Solen. I løbet af denne tid forekommer højvandeniveauer og lavvandeniveauer. Dette fænomen er kendt som spring tide. De opstår, når Jorden, Solen og Månen er på linje. Syzygy tidevand opstår under fuldmåne og nymåne.
Kvadratur tidevand
På et tidspunkt, hvor Månen er i kvartfase eller i en ret vinkel, ser vandbulerne ud til at kompensere hinanden. Som et resultat er der mindre forskel mellem høj- og lavvande, og dette fænomen er kendt som kvadraturtidevand. Kvadraturtidevand opstår, når Månens og Solens gravitationskræfter er vinkelrette på hinanden (i forhold til Jorden).
Tidevandets ebbe og flod menes i øjeblikket at være forårsaget af Månens tyngdekraft. Så Jorden vender sig mod satellitten i en eller anden retning, Månen tiltrækker dette vand til sig selv - det er tidevandet. I det område, hvor vandet forlader, er der lavvande. Jorden roterer, ebber og strømninger ændrer hinanden. Dette er måneteorien, hvor alt er godt bortset fra en række uforklarlige fakta.
Vidste du for eksempel, at Middelhavet anses for tidevand, men nær Venedig og ved Eurekos-strædet i det østlige Grækenland er tidevandet op til en meter eller mere. Dette betragtes som et af naturens mysterier. Imidlertid opdagede italienske fysikere i det østlige Middelhav, i en dybde på mere end tre kilometer, en kæde af undervandsspiraler, hver ti kilometer i diameter. Interessant sammenfald af unormale tidevand og hvirvler, ikke?
Et mønster er blevet bemærket: hvor der er hvirvler, i oceaner, have og søer, er der ebbe og flod, og hvor der ikke er hvirvler, er der ingen ebbe og flod... Verdenshavenes vidder er fuldstændig dækket af boblebade, og boblebade har et gyroskops egenskab til at opretholde aksens position i rummet, uanset jordens rotation.
Hvis man ser på jorden fra Solens side, vælter hvirvlerne, der roterer med Jorden, to gange om dagen, hvilket resulterer i, at hvirvlernes akse fortætter (1-2 grader) og skaber en flodbølge, som er årsagen til ebbe og flod, og den lodrette bevægelse af havvand.
Præcession af en top
Kæmpe ocean whirlpool
Middelhavet anses for tidevand, men nær Venedig og ved Eurekos-strædet i det østlige Grækenland er tidevandet op til en meter eller mere. Og dette betragtes som et af naturens mysterier, men på samme tid opdagede italienske fysikere i den østlige del af Middelhavet, i en dybde på mere end tre kilometer, en kæde af undersøiske hvirvler, hver ti kilometer i diameter. Ud fra dette kan vi konkludere, at langs Venedigs kyst, i en dybde af flere kilometer, er der en kæde af undervandsspiraler.
Hvis vandet i Sortehavet roterede som i Hvidehavet, ville tidevandets ebbe og strøm være mere signifikant. Hvis en bugt bliver oversvømmet af en flodbølge, og bølgen hvirvler der, så er ebbe og flod i dette tilfælde højere... Stedet for hvirvler, og atmosfæriske cykloner og anticykloner i videnskaben, i skæringspunktet mellem oceanologi, meteorologi og himmelmekanik, der studerer gyroskoper. Atmosfæriske cykloners og anticykloners adfærd, tror jeg, ligner opførselen af hvirvler i havene.
For at teste denne idé monterede jeg en ventilator på kloden, hvor spabadet er placeret, og i stedet for blade indsatte jeg metalkugler på fjedre. Jeg tændte for blæseren (hvirvelpoolen), og roterede samtidig kloden både omkring sin akse og rundt om Solen, og fik en efterligning af tidevandets ebbe og flod.
Det attraktive ved denne hypotese er, at den kan testes ganske overbevisende ved hjælp af en whirlpoolventilator, der er fastgjort til kloden. Følsomheden af whirlpool-gyroskopet er så høj, at kloden skal roteres ekstremt langsomt (en omdrejning hvert 5. minut). Og hvis et spabadgyroskop er installeret på en globus ved mundingen af Amazonas-floden, så vil det uden tvivl vise den nøjagtige mekanik af Amazonflodens ebbe og flod. Når kun kloden roterer rundt om sin akse, vipper gyroskop-hvirvelen i én retning og står ubevægelig, og hvis kloden bevæges i kredsløb, begynder hvirvel-horoskopet at oscillere (precess) og giver to ebbe og flod pr. dag.
Tvivl om tilstedeværelsen af præcession i hvirvler, som et resultat af langsom rotation, fjernes af den høje hastighed af væltning af hvirvler på 12 timer. Og vi må ikke glemme, at jordens kredsløbshastighed er tredive gange større end månens omløbshastighed.
Erfaringen med kloden er mere overbevisende end den teoretiske beskrivelse af hypotesen. Whirlpools drift er også forbundet med effekten af et gyroskop - et spabad, og afhængigt af hvilken halvkugle spabadet er placeret, og i hvilken retning spabadet roterer rundt om sin akse, afhænger retningen af hvirveldriften.
diskette
Vippe gyroskop
Erfaring med et gyroskop
Oceanografer i midten af havet måler faktisk ikke højden af flodbølgen, men bølgen skabt af den gyroskopiske effekt af hvirvlen skabt af præcession, hvirvlens rotationsakse. Og kun hvirvler kan forklare tilstedeværelsen af en tidevandspukkel på den modsatte side af jorden. Der er ingen ballade i naturen, og hvis der findes boblebade, så har de et formål i naturen, og dette formål, tror jeg, er den vertikale og horisontale blanding af havvande for at udligne temperaturen og iltindholdet i verdenshavene.
Og selv hvis månevande eksisterede, ville de ikke blande havvand. Whirlpools forhindrer til en vis grad havene i at sile til. Hvis jorden for et par milliarder år siden faktisk roterede hurtigere, så var hvirvlerne mere aktive. Marianergraven og Marianerne, tror jeg, er resultatet af boblebadet.
Tidevandskalenderen eksisterede længe før opdagelsen af flodbølgen. Ligesom der var en almindelig kalender, før Ptolemæus, og efter Ptolemæus, og før Kopernikus og efter Kopernikus. I dag er der også uklare spørgsmål om tidevandets karakteristika. Nogle steder (Det Sydkinesiske Hav, Den Persiske Golf, Den Mexicanske Golf og Thailands Golf) er der således kun én tidevand om dagen. I nogle områder af Jorden (for eksempel i Det Indiske Ocean) er der enten et eller to tidevand om dagen.
For 500 år siden, da ideen om ebbe og flod af tidevand blev dannet, havde tænkere ikke nok tekniske midler til at teste denne idé, og man vidste kun lidt om hvirvler i havene. Og i dag er denne idé med sin tiltrækningskraft og plausibilitet så forankret i offentlighedens og tænkernes bevidsthed, at det ikke vil være let at opgive den.
Hvorfor, hvert år og hvert årti, på den samme kalenderdag (for eksempel den første maj) ved mundingen af floder og bugter, er der ikke den samme flodbølge? Jeg tror, at de hvirvler, der er placeret ved mundingen af floder og bugter, driver og ændrer deres størrelse.
Og hvis årsagen til flodbølgen var månens tyngdekraft, ville tidevandets højde ikke ændre sig i årtusinder. Der er en opfattelse af, at en flodbølge, der bevæger sig fra øst til vest, er skabt af månens tyngdekraft, og bølgen oversvømmer bugter og flodmundinger. Men hvorfor, Amazonas mund oversvømmes godt, men La Plata-bugten, som ligger syd for Amazonas, oversvømmes ikke særlig godt, selvom La Plata-bugten efter alle mål burde oversvømme mere end Amazonas.
Jeg tror, at en flodbølge ved Amazonas udmunding skabes af ét hvirvel, og for La Plata-halsen af floden skabes en flodbølge af et andet hvirvelstrøm, mindre kraftigt (diameter, højde, omdrejninger).
Amazonas malstrøm
Flodbølgen styrter ind i Amazonas med en hastighed på omkring 20 kilometer i timen, bølgens højde er omkring fem meter, bølgens bredde er ti kilometer. Disse parametre er mere egnede til en flodbølge skabt af præcession af en hvirvel. Og hvis det var en månens flodbølge, ville den ramme med en hastighed på flere hundrede kilometer i timen, og bølgens bredde ville være omkring tusinde kilometer.
Det menes, at hvis havets dybde var 20 kilometer, så ville månebølgen bevæge sig som forventet ved 1600 km. time, siger de, at det lavvandede hav forstyrrer det. Og nu styrter den ind i Amazonas med en hastighed på 20 km.t., og ind i Fuchunjiang-floden med en hastighed på 40 km.t. Jeg synes, matematikken er tvivlsom.
Og hvis Månebølgen bevæger sig så langsomt, hvorfor i billeder og animationer så er tidevandspuklen altid rettet mod Månen, så roterer Månen meget hurtigere. Og det er ikke klart hvorfor, vandtrykket ændrer sig ikke, under tidevandspuklen, på bunden af havet... Der er zoner i havene, hvor der slet ikke er ebbe og flod (amfidromus).
Amfidromisk punkt
M2 tidevand, tidevandshøjde vist i farver. Hvide linjer er cotidale linjer med et faseinterval på 30°. Amfidromiske punkter er mørkeblå områder, hvor hvide linjer konvergerer. Pile omkring disse punkter angiver retningen af "løbet rundt".Et amfidromisk punkt er et punkt i havet, hvor flodbølgens amplitude er nul. Højden af tidevandet stiger med afstanden fra amfidrompunktet. Nogle gange kaldes disse punkter tidevandsknuder: tidevandsbølgen "løber rundt" dette punkt med eller mod uret. De cotidale linjer konvergerer på disse punkter. Amfidromiske punkter opstår på grund af interferensen af den primære tidevandsbølge og dens refleksioner fra kystlinjen og undersøiske forhindringer. Coriolis-styrken bidrager også.
Selvom de for en flodbølge er i en bekvem zone, tror jeg i disse zoner, at hvirvlerne roterer ekstremt langsomt. Det antages, at det maksimale tidevand opstår under nymånen, på grund af det faktum, at Månen og Solen udøver tyngdekraften på Jorden i samme retning.
Til reference: et gyroskop er en enhed, der på grund af rotation reagerer anderledes på eksterne kræfter end en stationær genstand. Det enkleste gyroskop er en snurretop. Ved at vride snurretoppen ud på en vandret overflade og vippe overfladen, vil du bemærke, at snurretoppen bevarer vandret vridning.
Men på den anden side er jordens omløbshastighed maksimal på en nymåne, og på en fuldmåne er den minimum, og spørgsmålet opstår, hvilken af årsagerne der er nøglen. Afstanden fra jorden til månen er 30 diametre af jorden, månens tilnærmelse og afstand fra jorden er 10 procent, dette kan sammenlignes ved at holde en brosten og en rullesten med strakte arme, og bringe dem tættere og længere væk med 10 procent, er ebbe og flod mulige med sådan matematik. Det menes, at kontinenterne ved nymåne løber ind i en tidevandspukkel med en hastighed på omkring 1600 kilometer i timen, er dette muligt?
Det menes, at tidevandskræfter har stoppet månens rotation, og nu roterer den synkront. Men der er mere end tre hundrede kendte satellitter, og hvorfor stoppede de alle på samme tid, og hvor blev den kraft af, der roterede satellitterne... Tyngdekraften mellem Solen og Jorden afhænger ikke af omløbshastigheden af Jorden, og centrifugalkraften afhænger af Jordens omløbshastighed, og dette faktum kan ikke være årsagen til månens ebbe og flod.
At kalde tidevand, fænomenet med vandret og lodret bevægelse af havvand, er ikke helt sandt, af den grund, at de fleste boblebade ikke er i kontakt med havets kystlinje... Hvis man ser på Jorden fra siden af Solen, vil hvirvler der er placeret på midnats- og middagssiden af jorden, er mere aktive, fordi de er i zonen med relativ bevægelse.
Og når boblebadet træder ind i zonen med solnedgang og daggry og bliver kant mod Solen, falder spabadet ind i Coriolis-kræfternes kraft og aftager. Under nymånen stiger og falder tidevandet på grund af det faktum, at jordens kredsløbshastighed er på sit maksimale...
Materiale sendt af forfatteren: Yusup Khizirov
© Vladimir Kalanov,
"Viden er magt".
Fænomenet havvande er blevet bemærket siden oldtiden. Herodot skrev om tidevand tilbage i det 5. århundrede f.Kr. I lang tid kunne folk ikke forstå tidevandets natur. Der er lavet forskellige fantastiske antagelser, såsom at Jorden ånder. Selv den berømte videnskabsmand (1571-1630), der opdagede lovene for planetarisk bevægelse, betragtede tidevandets ebbe og flod som et resultat... af planeten Jordens vejrtrækning.
Den franske matematiker og filosof (1596-1650) var den første blandt europæiske videnskabsmænd, der påpegede sammenhængen mellem tidevand og tidevand, men forstod ikke, hvad denne sammenhæng var. Derfor gav han en så langt fra sand forklaring på fænomenet tidevand: Månen, der kredser om Jorden, lægger pres på vandet og får det til at gå ned.
Efterhånden fandt forskerne ud af dette, må det siges, vanskelige problem, og man fandt ud af, at tidevand er en konsekvens af indflydelsen af Månens og (i mindre grad) Solens tyngdekraft på overfladen af havet.
I oceanologi gives følgende definition: Den rytmiske stigning og fald af vand, såvel som de medfølgende strømme, kaldes tidevand.
Tidevand forekommer ikke kun i havet, men også i atmosfæren og jordskorpen. Hævningen af jordskorpen er meget ubetydelig, så de kan kun bestemmes med specielle instrumenter. En anden ting er vandoverfladen. Vandpartikler bevæger sig, og når de modtager acceleration fra Månen, nærmer de sig den uforlignelig mere end jordens himmelhvælving. Derfor stiger vandet på den side, der vender mod Månen, op og danner en bøjning, en slags vandhøj på havets overflade. Når Jorden roterer om sin akse, bevæger denne vandhøj sig langs overfladen af havet efter.
Teoretisk set deltager selv fjerne stjerner i dannelsen af tidevand. Men dette forbliver et rent teoretisk forslag, da stjernernes indflydelse er ubetydelig og kan negligeres. Mere præcist er det umuligt at forsømme det, da der ikke er noget at forsømme. Solens indvirkning på havets overflade på grund af stjernens store afstand er 3-4 gange svagere end Månens indvirkning. Kraftige månevande maskerer solens tiltrækning, og derfor observeres soltidevandet som sådan ikke.
Den yderste position af vandstanden ved slutningen af tidevandet kaldes fuld af vand, og i slutningen af lavvande - lavt vand.
To fotografier taget fra samme punkt i øjeblikke med lavt og højt vand,
give en idé om fluktuationer i tidevandsniveau.
Hvis vi begynder at observere tidevandet i øjeblikket med højvande, vil vi se, at efter 6 timer vil den laveste vandstand forekomme. Herefter begynder tidevandet igen, som også vil fortsætte i 6 timer, indtil det når sit højeste niveau. Det næste højvande vil indtræffe 24 timer efter starten af vores observation.
Men dette vil kun ske under ideelle, teoretiske forhold. I virkeligheden er der i løbet af dagen ét højvande og ét lavvande – og så kaldes tidevandet for døgn. Eller det kan ske i to tidevandscyklusser. I dette tilfælde taler vi om et halvt tidevand.
Perioden med daglig tidevand varer ikke 24 timer, men 50 minutter længere. Følgelig varer det halvdaglige tidevand 12 timer og 25 minutter.
Verdenshavet oplever overvejende halvdags tidevand. Dette erklæres af Jordens rotation omkring sin akse. Tidevandet breder sig som en enorm blid bølge, hvis længde er mange hundrede kilometer, over hele verdenshavets overflade. Perioden for forekomsten af en sådan bølge varierer på hvert sted i havet fra en halv dag til en dag. Baseret på hyppigheden af begyndelsen af tidevandet skelnes de som dag- og halvdaglige.
Under en fuld omdrejning af Jorden omkring sin akse bevæger Månen sig hen over himlen med cirka 13 grader. Det tager en flodbølge kun 50 minutter at "indhente" Månen. Det betyder, at ankomsttidspunktet for fuldt vand på samme sted i havet konstant skifter i forhold til tidspunktet på dagen. Så hvis der i dag var højvande ved middagstid, så vil det i morgen være klokken 12 timer 50 minutter og i overmorgen klokken 13 timer 40 minutter.
I det åbne hav, hvor tidevandsbølgen ikke møder modstand fra kontinenter, øer, bunduregelmæssigheder og kystlinjer, forekommer der for det meste regulært halvdagligt tidevand. Flodbølger i det åbne hav er usynlige, hvor deres højde ikke overstiger en meter.
Tidevandet manifesterer sig i fuld kraft på den åbne havkyst, hvor hverken øer eller skarpe bøjninger af kystlinjen er synlige.
Når Solen og Månen er placeret på den samme linje på den ene side af Jorden, ser tyngdekraften af begge armaturer ud til at lægge sig sammen. Dette sker to gange i løbet af månemåneden - på nymåne eller fuldmåne. Denne position af armaturerne kaldes syzygy, og tidevandet, der forekommer på disse dage, kaldes. Spring tidevand er det højeste og kraftigste tidevand. I modsætning hertil kaldes de laveste tidevand .
Det skal bemærkes, at niveauet af spring tidevand på samme sted ikke altid er det samme. Årsagen er stadig den samme: Månens bevægelse omkring Jorden og Jorden omkring Solen. Lad os ikke glemme, at Månens kredsløb om Jorden ikke er en cirkel, men en ellipse, hvilket skaber en ret mærkbar forskel mellem Månens perigeum og apogeum - 42 tusinde km. Hvis Månen under syzygy er i perigeum, det vil sige i den korteste afstand fra Jorden, vil dette forårsage en høj flodbølge. Nå, hvis Jorden i samme periode, der bevæger sig i sin elliptiske bane omkring Solen, befinder sig i den mindste afstand fra den (og tilfældigheder forekommer også lejlighedsvis), så vil tidevandets ebbe og strøm nå deres maksimale størrelse.
Her er nogle eksempler, der viser den maksimale højde, som hav tidevand når visse steder rundt om på kloden (i meter):
Navn |
Beliggenhed |
Tidevandshøjde (m) |
Mezen-bugten ved Hvidehavet | ||
Coloradoflodens udmunding | ||
Penzhinskaya-bugten ved Okhotskhavet | ||
Seoul-flodens munding | Sydkorea | |
Fitzroy River Estuary | Australien | |
Grenville | ||
Udmundingen af Koksoak-floden | ||
Port Gallegas | Argentina | |
Fundy-bugten |
Under højvande stiger vandet med forskellige hastigheder. Tidevandets karakter afhænger i høj grad af havbundens hældningsvinkel. På stejle bredder stiger vandet først langsomt - 8-10 millimeter i minuttet. Så stiger tidevandets hastighed og bliver størst ved "halvvands"-positionen. Derefter sænker den farten til positionen for den øvre grænse for tidevandet. Dynamikken ved lavvande ligner dynamikken ved højvande. Men tidevandet ser helt anderledes ud på brede strande. Her stiger vandstanden meget hurtigt og er nogle gange ledsaget af en høj flodbølge, der suser hurtigt langs lavvandet. Svømmeentusiaster, der har stået og måbt ved sådanne strande, kan ikke forvente noget godt i disse tilfælde. Havelementet ved ikke, hvordan man joker.
I indre hav, indhegnet fra resten af havet af smalle og lavvandede snoede stræder eller klynger af små øer, ankommer tidevandet med knapt mærkbare amplituder. Det ser vi i eksemplet med Østersøen, som er pålideligt lukket for tidevandet af de lavvandede danske stræder. Teoretisk set er tidevandshøjden i Østersøen 10 centimeter. Men disse tidevand er usynlige for øjet; de er skjult af udsving i vandstanden på grund af vind eller ændringer i atmosfærisk tryk.
Det er kendt, at der i St. Petersborg ofte er oversvømmelser, nogle gange meget stærke. Lad os huske, hvor levende og sandfærdigt den store russiske digter A.S. formidlede dramaet fra den alvorlige oversvømmelse i 1824 i digtet "Bronzerytteren". Pushkin. Heldigvis har oversvømmelser af en sådan størrelsesorden i St. Petersborg intet med tidevand at gøre. Disse oversvømmelser er forårsaget af cyklonvinde, som markant hæver vandstanden med 4-5 meter i den østlige del af Finske Bugt og i Neva.
Tidevandet har endnu mindre indflydelse på de indre hav i Sortehavet og Azov samt Det Ægæiske Hav og Middelhavet. I Azovhavet, forbundet med Sortehavet af det smalle Kerch-stræde, er tidevandsamplituden tæt på nul. I Sortehavet når udsving i vandstanden under påvirkning af tidevand ikke engang 10 centimeter.
Omvendt, i bugter og smalle bugter, der har fri kommunikation med havet, når tidevandet betydelige niveauer. Frit ind i bugten strømmer tidevandsmasserne frem, og uden at finde en vej ud blandt de snævre kyster, stiger de op og oversvømmer landet over et stort område.
Under havvande kaldes et farligt fænomen bor. Strømmen af havvand, der kommer ind i flodlejet og møder flodens strømning, danner en kraftig skummende skaft, der rejser sig som en mur og hurtigt bevæger sig mod strømmen af floden. På sin vej eroderer boren bankerne og kan ødelægge og sænke ethvert skib, hvis det ender i flodkanalen.
Ved den største flod i Sydamerika, Amazonas, passerer en kraftig 5-6 meter høj flodbølge med en hastighed på 40-45 km/t i en afstand på op til halvandet tusinde kilometer fra mundingen.
Nogle gange stopper flodbølger strømmen af floder og vender dem endda i den modsatte retning.
På Ruslands territorium oplever floder, der strømmer ind i Mezen-bugten i Hvidehavet, en lille bor.
For at bruge tidevandsenergi er der bygget tidevandskraftværker i nogle lande, herunder Rusland. Det første tidevandskraftværk, bygget i Kislogubskaya-bugten i Hvidehavet, havde en kapacitet på kun 800 kilowatt. Efterfølgende blev PES designet med en kapacitet på titusinder og hundredtusindvis af kilowatt. Det betyder, at tidevandet begynder at virke til gavn for en person.
Og til sidst, men globalt vigtigt, om tidevand. Strømme forårsaget af tidevand møder modstand fra kontinenter, øer og havbunden. Nogle forskere mener, at som et resultat af friktion af vandmasser mod disse forhindringer, bliver jordens rotation omkring sin akse langsommere. Umiddelbart er denne afmatning ganske ubetydelig. Beregninger har vist, at over hele vores tidsperiode, det vil sige over 2000 år, er dage på Jorden blevet længere med 0,035 sekunder. Men hvad var beregningen baseret på?
Det viser sig, at der er beviser, omend indirekte, at rotationen af vores planet er ved at bremse. Mens han studerede uddøde koraller fra Devon-perioden, opdagede den engelske videnskabsmand D. Wells, at antallet af daglige vækstringe er 400 gange større end de årlige. I astronomi er teorien om stabilitet af planetariske bevægelser anerkendt, ifølge hvilken årets længde forbliver praktisk talt uændret.
Det viser sig, at i den devonske periode, det vil sige for 380 millioner år siden, bestod året af 400 dage. Følgelig havde dagen så en varighed på 21 timer og 42 minutter.
Hvis D. Wells ikke tog fejl, da han beregnede de gamle korallers daglige ringe, og hvis resten af beregningerne er korrekte, så går alt til det punkt, at om mindre end 12-13 milliarder år vil jordens dag blive lig med længden månemåneden. Og så hvad? Så vil vores Jord konstant vende den ene side mod Månen, som det i øjeblikket er tilfældet med Månen i forhold til Jorden. Det stigende vand vil stabilisere sig på den ene side af Jorden, tidevandet vil ophøre med at eksistere, og soltidevandet er for svagt til at kunne mærkes.
Vi giver vores læsere mulighed for selvstændigt at vurdere denne ret eksotiske hypotese.
© Vladimir Kalanov,
"Viden er magt"
Hvad er ebbe og flod
På mange havkyster kan man observere, hvordan vandstanden falder jævnt med en vis periodicitet, og kun tyktflydende jord er tilbage. Denne proces kaldes ebbe. Men efter et par timer stiger vandstanden igen, og jorden på kysten er igen dækket af vand. Denne proces kaldes tidevand. Vandstanden ændres regelmæssigt to gange om dagen.
Når tidevandet bliver ebbe
Lavvande og højvande afløser jævnligt hinanden: lavvande efterfølges af højvande, efterfulgt af det næste lavvande. Den højeste vandstand i havet eller havet under højvande kaldes højvande, og minimum under lavvande kaldes lavvande. Cyklen "højvande - lavvande - lavvande - højvande - højvande" er 12 timer 25 minutter. Det betyder, at tidevandets ebbe og flod kan observeres to gange om dagen.
Hvordan opstår ebbe og flod?
Månens tyngdekraft forårsager dannelsen af den første tidevandsryg i havet på den side af Jorden, der vender mod den. På grund af fysikkens love, der er forbundet med jordens rotation og fremkomsten af centrifugalkraft, dannes en anden tidevandsryg på den modsatte side af Jorden, endnu kraftigere end den første. Derfor stiger vandstanden også her.
Mellem disse to højdedrag falder det, og tidevandet går ud! Og Solen, ved sin tyngdekraft, påvirker Jorden, såvel som ebbe og strøm af tidevandet. Men Solens kraft er meget mindre end Månen, selvom Solens masse er 30 millioner gange større end Månens masse. Grunden til dette ligger i, at Solen er 390 gange længere fra Jorden, end Månen er fra Jorden.
Første tidevandsvandkraftværk
På grund af tidevandets ebbe og strømning, det vil sige stigningen og faldet i havniveauet, genereres der meget energi. Det kan bruges til at generere elektricitet. Det første og i øjeblikket største tidevandskraftværk i verden blev bygget i flodmundingen (den smalle bugt ved mundingen) af Rana-floden (Saint-Malo, Frankrig) og sat i drift i 1966. Der er forskellen mellem lavvande og højvande meget stor (amplitude 8,5 meter).
Hvilke andre faktorer påvirker tidevandets ebbe og strøm?
Ud over tyngdekraften, kosmiske legemer, Månen og Solen, påvirker andre faktorer tidevandets ebbe og strøm: Jordens rotation bremser tidevandet, kysterne tillader ikke vandet at stige. Desuden er tidevandet påvirket af kraftige storme, hvor udstrømningen af havvand fra kysten er vanskelig. Derfor er dets niveau på sådanne steder meget højere end ved et normalt tidevand. Tidevandet påvirkes også af vindens kraft: Hvis det blæser fra kysten, falder vandstanden betydeligt under normalen.
Er ebbe og flod altid synlige?
De siger, at i nogle have, for eksempel i Middelhavet eller Østersøen, er der ingen ebbe og flod. Det er selvfølgelig ikke rigtigt, for de findes i alle have. Men i Middelhavet og Østersøen er forskellen mellem høj- og lavvande (amplituden af høj- og lavvande) så lille, at den er praktisk talt umærkelig. I Nordsøen er tidevandets ebbe og flod derimod meget tydeligt skelnet.
Flodbølger opstår i havene og bevæger sig ind i de randhave. Hvis et marginalt hav kun er forbundet med havet af et smalt stræde, såsom Middelhavet, når flodbølgerne det enten ikke eller er meget svage. Nordsøen kommunikerer med Atlanterhavet gennem et bredt stræde, så flodbølger nemt når kysten og tidevandet er tydeligt synligt på dette sted.
Hvad er et springvand
Særligt kraftige ebbe og flod kan observeres i løbet af 14 dage, når Månen og Solen er på linje med Jorden under fuldmåne og nymåne (syzygy). På dette tidspunkt er tidevandskræfterne fra begge himmellegemer, der virker i samme retning, opsummeret og øger tidevandet. Det såkaldte springvand begynder, når det fulde vand stiger til sit højeste niveau. Ved lavvande falder vandet derfor til det laveste niveau.
Hvad er amplituden af høj- og lavvande
Forskellen mellem høj- og lavvande under høj- og lavvande kaldes amplitude. I dette tilfælde spiller Solens og Månens gravitationskræfter deres rolle: Når de styrker hinanden, øges amplituden (syzygy tidevand), og når gravitationskræfterne svækkes, falder amplituden tværtimod (kvadratur tidevand). I det åbne hav overstiger tidevandets amplitude ikke 50 centimeter. På bankerne er den tværtimod meget større.
Så på den tyske nordsøkyst, for eksempel, er den 2-3 meter, på den engelske nordsøkyst - op til 8 meter, og i Saint-Malo-bugten (Frankrig) i Den Engelske Kanal - op til 11 meter. Dette kan forklares med, at på lavt vand mister flodbølger ligesom alle andre fart og sænker farten, hvilket får vandstanden til at stige.
Hvad er kvadratur tidevand
I syv dage efter fuldmåne og nymåne er Solen, Jorden og Månen ikke længere på samme linje. Når Månens og Solens tidevandskræfter interagerer vinkelret på hinanden, begynder en kvadraturtidevand: Højvandet stiger lidt, og lavvandstanden falder praktisk talt ikke.
Hvad er tidevandsstrømme
Tidevand får ikke kun vandstanden til at stige og falde. Mens havet stiger og falder, bevæger vandet sig frem og tilbage. I det åbne hav er dette næppe mærkbart, men i stræder og bugter, hvor vandbevægelsen er begrænset, kan der observeres tidevandsstrømme. I det første tilfælde (tidevandsstrøm) er det rettet mod kysten, i det andet (ebbestrøm) - i den modsatte retning. Eksperter kalder normalt en ændring i tidevandsstrømme for en tur. I drejningsøjeblikket er vandet i en rolig tilstand, og dette fænomen kaldes tidevandets "døde punkt".
Hvor er de største amplituder af tidevand observeret?
Fundy-bugten på Canadas østkyst kan prale af nogle af de største tidevandsområder på planeten. Det betyder, at forskellen mellem høj- og lavvande ved høj- og lavvande er maksimal her. Ved springvand når den 21 meter. Tidligere satte fiskere garn, når vandet var fyldt, og samlede fisk fra dem under lavvande: en usædvanlig måde at fiske på!
Hvordan opstår en stormflod?
En storm tidevand kaldes, når vandet ruller ind på kysterne særligt højt. Den opstår som følge af kraftige vinde, der blæser mod land og kommer med springfloden. Lad os minde dig om: i løbet af den stiger højt vand særligt højt, og lavt vand falder særligt lavt. Dette sker i perioder med fuldmåne og nymåne.
Vindstyrken og deres varighed fører til, at der opstår et stormflod, når vandet stiger mere end en meter over tidevandets midtpunkt. Der er et kraftigt stormflod, hvor vandet stiger 2,5 meter, og et superstærkt tidevand, når vandet stiger mere end 3 meter.
Hvilken hastighed kan tidevandsstrømme nå?
I oceanernes dybder når tidevandsstrømmene hastigheder på omkring en kilometer i timen. I smalle stræder kan det variere fra 15 til 20 kilometer i timen.