Речные приливы
Приливная волна, входя в реку, распространяется по ней иногда на очень большие расстояния. На р. Амазонке приливы заметны на расстоянии 1400 км от океана. На р. Св. Лаврентия приливы наблюдаются на расстоянии до 700 км от устья, причем еще в порту Квебек, расположенном в 560 км от устья, величина прилива достигает 4,6 м. На северных реках России приливы заметны на довольно большом расстоянии от устья: на Северной Двине — до 120 км, на Индире —до 46 км,на Печоре — до 85 км, а на Хатанге — до 500 км. Как далеко вверх по реке может распространяться прилив, зависит в основном от величины прилива в море у устья реки, от глубины реки, от уклона ее дна и скорости течения. При этом приливная волна начинает распространяться вверх по реке с момента начала прилива в море и продолжает распространяться даже некоторое время после прекращения подъема уровня, когда в море и в ближайших к нему районах устья наступает отлив.
По мере продвижения приливной волны вверх по реке расстояние между гребнем и предшествующей подошвой постепенно уменьшается, а время падения уровня становится значительно больше, чем время роста.
Сближение гребня и подошвы приливной волны служит причиной возникновения на некоторых реках явления, называемого бором или маскарэ, оно похоже на прибой при зыби или ветровой волне. Суда, застигнутые внезапно этим явлением, могут потерять управляемость и потерпеть аварию.
При боре передний склон входящей в реку (после малой воды) приливной волны становится очень крутым. Получающаяся таким образом крутая волна высотой 1-2 м быстро распространяется вверх по реке, рассыпаясь на встречных мелких местах пенистым гребнем в сопровождении сильного шума.
Нередко после первого вала проходят второй и третий, но уже значительно меньшей высоты и с меньшей скоростью распространения. При дальнейшем повышении уровня бор прекращается. В отдельных случаях явление бора наблюдается на протяжении 70-80 км вверх по реке, а на реке Амазонке — до 300 км от устья.
Сильный бор наблюдается на р. Тунцзян, впадающей в залив Ханчжоувань. Здесь бор в достигает высоты 3,4 м при скорости распространения около 9 узлов.
Явление бора наблюдается на многих реках Франции и Англии. Наибольший по высоте бор (до 9,3 м) бывает в устьях рек Хугли и Мегны, впадающих в залив Камбей Индийского океана.
Характер приливо-отливных колебаний уровня и высота прилива для каждой реки и для каждого пункта в ней различны. В устье некоторых рек во время прилива уровень на некоторое время останавливается в одном положении, а затем прилив продолжается снова. Это явление носит название манихи. Явление манихи типично, например, для дельты Северной Двины. Нарушение равномерного хода прилива вызывается влиянием течения самой реки.
Во время половодья приливные явления в реках обычно уменьшаются, а иногда и совсем исчезают.
Морская вода, входящая с приливной волной в реку, распространяется вверх по реке. Как более тяжелая, она распространяется прежде всею по дну, под речной водой.
В барической седловине, ввиду незначительных горизонтальных барических градиентов, наблюдается тихая погода; зимой образуется слоистообразная облачность, из которой местами выпадают небольшие, моросящие осадки; нередко возникает туман. Летом здесь часто образуются тепловые грозы с ливнями, непорядочное передвижение гроз сопровождается местами шквалами.
Раздвоившаяся река
Плотины, построенные природой.
Причины колебания уровня моря
Ниагарский водопад
Приливные течения
Приливы в Атлантическом океане
Приливы в Тихом океане
Приливы в Индийском и Северном Ледовитом океанах
Река, которая когда-то текла в обратную сторону
Распределение температуры по высоте
Авторские права всех материалов на сайте защищены в соответствии с ЗУ об авторском праве, на что имеются все необходимые документы. Использование материалов в интернете (полное или частичное) возможно только с указанием активной гиперссылки на источник, открытой для индексации. Использование материалов в печатных изданиях возможно только с письменного разрешения редакции.
Источник
Приливы и отливы на Земле
Мировой океан
Приливы и отливы — это периодические повышения и понижения уровня воды в океане или море. Они происходят под влиянием на Землю приливных сил Луны и Солнца.
Прилив поднимает воду к Земле, когда вода отступает, возникает отлив. Дважды в течение суток с промежутком времени можно наблюдать, как вода у берега поднимается и заливает часть суши. Спустя время уровень воды снова понижается и вода отступает, обнажая прибрежное дно.
Еще с древности люди наблюдали за этим явлением. Основную причину приливов и отливов впервые указал Исаак Ньютон. В 1687 году великий математик изложил закон всемирного тяготения. Этот закон послужил важнейшим шагом к научному пониманию природы приливов.
Что такое приливы и отливы
Приливы и отливы — ритмические поднятия и опускания уровня воды в океанах, вызванные притяжением Луны и Солнца. Они возникают два раза в день и регулярно сменяют друг друга.
Наша планета Земля входит в состав солнечной системы и является третьей по счёту планетой от Солнца. Она имеет единственный спутник — Луну. Положение Земли и её спутника определяют многие процессы, происходящие на Земле. Сила лунного притяжения и сила, возникающая при взаимном вращении Земли и Луны приводит к образования приливов и отливов на Земле.
Солнце гораздо удалено от Земли, поэтому оказывает меньшее влияние. Приливообразующая сила Луны больше в 2,17 раз, поэтому характеристики прилива в основном зависят от взаимного положения Луны и Земли.
Приливно-отливные процессы имеют следующий механизм:
- Сначала вода медленно поднимается. Происходит это до тех пор, пока она не достигнет пика, который носит название «полная вода».
- Какое-то время вода держится на пиковом уровне, а затем начинает постепенно опускаться.
- Опускаться уровень воды может в течение 6 часов. Происходит это до тех пор, пока он не достигнет минимальной отметки, которая называется «малая вода».
В ходе отлива, когда вода начинает отходить (с разной скоростью) обратно в море может возникнуть отбойное течение – это сильное движение воды от берега. Оно наблюдаются в прибрежных зонах. Отбойное течение представляет угрозу для отдыхающих.
Опасность этого течения заключается в том, что оно формируется на малых глубинах. Человек может находиться недалеко от берега (на мелководье), а нарастающая вода может сбить с его ног и унести в открытое море (океан). Главное в таком случае, соблюдать меры предосторожности и технику безопасности. Даже первоклассные пловцы могут не справиться с отбойным течением в результате неправильных действий.
Продолжительность
В среднем полный приливно-отливной цикл длится 12-13 часов. Вращение планеты оказывает на процесс своё влияние — он имеет периодичность (т.е. происходит дважды в сутки). Вертикальный промежуток между пиком и минимумом называется приливной амплитудой.
Но гораздо важнее в приливно-отливном процессе не столько суточная, сколько месячная цикличность. Положение «малой» и «полной» отметки изменяется в зависимости от лунной фазы (т.е. полнолуния и новолуния). Так что частота максимальной приливной амплитуды составляет дважды в месяц, это же касается и минимальной.
На показатели приливной высоты влияет и особенность рельефа побережья. Например, если участок имеет воронкообразную форму, то во время движения приливной волны берег будет сжиматься. Уровень воды станет выше, чем на соседних участках суши, которые имеют отличную от него форму.
Наиболее высокие точки приливов наблюдаются в:
- североамериканском заливе Фанди (отметка равна 18 м);
- заливах Бретани в Европе (приливная волна доходит до 14 м).
Причина приливов и отливов
Здесь оказывают влияние два главных фактора:
- гравитационное воздействие спутника Земли (наибольший процент влияния);
- воздействие Солнца (значительно меньший процент влияния).
Рассмотрим подробнее каждый из них.
Воздействие Луны
Земля и её спутник — Луна неразрывно связаны друг с другом. Они оказывают друг на друга значительное влияние. Именно благодаря этой связи сохраняется определённое расстояние между орбитами этих космических тел. Планета и спутник стремительно приближаются друг к другу и также стремительно друг от друга отдаляются.
Во время приближения Луны к Земле, планетарная кора последней как бы выгибается в сторону объекта, который к ней притягивается. Именно по этой причине воды Мирового океана начинают смещаться, поднимаются над поверхностью планеты.
Но вот вопрос — куда же уходит вода при отливе, когда Луна отдаляется от Земли? Естественно, водная масса никуда не исчезает, она просто возвращается на своё прежнее место. Это говорит о том, что водные объёмы Земли постоянно перемещаются с места на место.
Интересно, что приливы в то же время происходят и на противоположной к Луне стороне Земли. И если в первом случае планетарная кора выгибается, что объясняет подъём водного пространства при притяжении спутника, то с противоположной стороны это же явление вызывается снижением силы притяжения. То есть там кора как бы оседает, а свободное пространство заполняется водой.
Так как оборот спутника Земли вокруг планеты составляет чуть больше 24 часов, то каждые последующие сутки время наступления прилива и отлива будет отодвигаться на 50 минут. Волна, которая движется со скоростью 1600 км/ч, будет «гнаться» за спутником, смещаясь за планетарные сутки на 13°.
В астрономии принято считать, что приливные волны оказывают влияние на скорость движения Земли. Они формируют течения, а те, в свою очередь, движутся, подвергая испытаниям силу сопротивления земной коры. Это замедляет планету.
Ещё каких-то несколько миллиардов лет назад земные сутки составляли 22 часа, поэтому можно с уверенностью прогнозировать, что в будущем Земля замедлится настолько, что её сутки полностью синхронизируются с лунными сутками, а приливно-отливные процессы прекратят существовать.
Воздействие Солнца
Солнце оказывает только небольшое воздействие на приливные силы. Оно находится на значительном расстоянии от планеты и её спутника (почти в 400 раз дальше от Земли, чем Луна).
При своём движении вокруг Земли Луна занимает различное положение относительно Солнца. Эти положении называются фазами (новолуние, нарождающаяся Луна, неполная Луна, полнолуние, неполная Луна, убывающая).
Во время полнолуния и новолуния сразу три косметических тела (Луна, Солнце и Земля) выстраиваются в линию. В результате таких перемещений солнечная амплитуда накладывается поверх лунной, это приводит к выраженным (максимальным) колебаниям воды. Их называют сизигийными. А минимальный прилив наблюдается тогда, когда действие сил Луны и Солнца находится под прямым углом. Такое явление называется квадратурным приливом.
Разновидности
Приливно-отливные циклы принято разделять по длительности:
- Полусуточные (касаются Атлантического океана, морей Северного Ледовитого океана). За сутки происходят 2 прилива и отлива. Амплитуды чередуются, но практически не различаются, поэтому представляются синусоидальной кривой.
- Суточные (относятся к Тихому океану). Эти процессы фиксируются редко. В сутки происходит один прилив и один отлив. Однако если Луна располагается на линии экватора, то водные массы вообще стоят на месте. Если спутник Земли несколько склоняется, то в зоне экватора будут наблюдаться лишь небольшие приливы. Но вот если склонение значительное, то в тропических областях будут наблюдаться сильные подъёмы воды.
- Смешанные (относятся к Тихому океану). В данном случае по высоте фиксируются лишь суточные или полусуточные явления, имеющие искажённую конфигурацию. За половину суток уровень водного пространства изменяется в соответствии с полусуточными приливами, а за полные сутки — с суточными. На процесс оказывает влияние степень склонения Луны в определённый промежуток времени.
- Аномальные (относятся к Белому морю и Английскому каналу). Уровень воды поднимается и снижается, не попадая ни под одну и описанных выше классификационных категорий. Это связано с обилием мелководных участков, которые влияют на состояние речных устьев. Там приливы значительно короче отливов.
Воздействие и использование человеком
Огромная сила приливно-отливных процессов не могла остаться без внимания человека.
- Суда получают возможность войти в реку на многие километры против течения и таким образом добраться до нужного портового пункта. График передвижения судов сопоставляется капитанами с таблицами, в которых подробно расписано время начала подъёма и спада водных масс.
- Приливы и отливы способствуют формирования прибрежные области, превращая скалы в пляжи.
- Обеспечивают доставку соленой воды, микроэлементов(удобрения), живых организмов в устья рек, впадающих в моря и океаны.
- Могут стать источником энергии. Для генерации электричества строят приливные станции, дамбы и турбины. Приливная энергетика не так широко распространена в мире. Приливные циклы не всегда соответствуют норме потребления электричества.
Высочайшие на Земле приливы (15,6 — 18 м) наблюдаются в бухте Фанди (заливе в северо-восточной части залива Мэн). В России самые высокие приливы случаются в Пенжинской губе Охотского моря — до 12,9 м.
Источник