Tengeri árapály

A hajózás biztonsága érdekében szűk helyeken, szorosokban vagy a part közelében történő hajózás során figyelembe kell venni az árapályt. A tengerek és óceánok vízszintjének időszakos ingadozásait, amelyek a Hold és a Nap vonzási erőinek hatására következnek be, árapálynak nevezik.

A vízszint legmagasabb helyzetét az ilyen ingadozások egy ciklusa alatt teljes víznek, a legalacsonyabb helyzetet alacsony víznek nevezik. Az e magasságok közötti különbséget az árapály nagyságának, a dagály nagyságának felét pedig az amplitúdójának nevezzük.

A magas és alacsony vizek kezdete időszakosan megismétlődik a Hold és a Nap horizont feletti helyzetétől függően.

Vannak dagályok naponta, félnaponta és vegyesen. Az árapályt, amelynél a nap folyamán egy teli és egy alacsony víz figyelhető meg, nappalinak nevezik.

Napközben két teli és két alacsony vízpart figyelhető meg, félnapi dagályokkal.

Vegyes árapály van szabálytalan félnapi és napi.

Szabálytalan félnapi árapály esetén napközben két magas- és két apályvizet figyelnek meg, azonban a szomszédos magas- és apályvizek magassága, valamint a kialakulásuk közötti időintervallum jelentősen eltér egymástól.

Mivel a Hold és a Nap helyzete a Földhöz és egymáshoz képest változik, az árapályok nagysága is változik. Az árapály havonta kétszer a legnagyobb (syzygyben), amikor

A Hold egy síkban van a Nappal, és a Hold és a Nap árapály-képző erői összeadódnak (18.7. ábra). Ezeket az apályokat tavaszi árapálynak nevezzük. Az árapály minimális értéke az első és a harmadik negyedben (kvadratúrák) van, amikor a Hold a Nap síkjára merőleges síkban van, és az árapály-képző erőket levonjuk (18.8. ábra). Ezeket az árapályokat nevezik kvadratúrának.

Rizs. 18.7. Syzygy

Rizs. 18.8. Kvadratúra

A Világóceán partjának különböző részein az árapály nagysága és jellege a partok konfigurációjától, a tengerfenék dőlésszögétől és számos egyéb tényezőtől függ. Leggyakrabban az óceán nyílt partján jelennek meg.

Az árapályhullámok behatolása a beltengerekbe nehézkes, ezért az árapály amplitúdója kicsi.

A legnagyobb árapály az Atlanti-óceánon figyelhető meg. A Fundy-öbölben, amely Észak-Amerika szárazföldje és az Új-Skócia-félsziget között található, az árapály eléri a 18 métert syzygy-nként, és a legmagasabb az egész óceánon.

A szintváltozások mellett az árapályt a víz mozgása is kíséri - árapály-áramok. Ezek periodikus áramok. A dagály kezdetekor keletkeznek, az apály vége után nagyon rövid időre megállnak. A folyók torkolatában az árapály sebessége elérheti az 5-10 m/s-ot.

A világűr térfogatának nagy része az üresség. Ám itt-ott gömb alakú anyagcsomók - bolygók, holdak, csillagok - óriási táncban rohannak el egymás mellett. Kozmikus lépéseik során a gravitációs erő hatására hatnak egymásra, amitől az óceán vizei megduzzadnak a bolygók felszínén. A gravitáció az a gravitációs erő, amely kivétel nélkül minden anyagi tárgy között hat.

Mik azok az apályok és áramlások?

Az óceán árapálya a világ-óceán vízszintjének rendszeres emelkedése és csökkenése, válaszul a gravitációs hatásokra, vagyis a vonzási erőkre. Amikor az óceán vize a legmagasabb pontjára emelkedik, ami 13 óránként történik, dagálynak nevezik. Amikor a víz a legalacsonyabb pontjára esik, apálynak nevezik. Ha dagálykor jössz pihenni egy tengeri tengerpartra, megfigyelheted a világok hatását, amelyek az űr örök sötétjében rohannak el a Föld mellett.

Mi okoz hőhullámokat?

A Nap, a Hold és a Naprendszer egyéb testei gravitációs erejük révén hatnak a Föld vizére és földjére. De csak a Holdnak és a Napnak van gyakorlati hatása. A Nap, bár nagyon messze van (149 millió kilométer), olyan nagy tömegű, hogy a gravitációs ereje erős.

Érdekes tény: a Hold gravitációja az az erő, amely az óceánok árapályát okozza.

A Hold nagyon kicsi (tömege a Föld tömegének 1/81-e), de a tőle való közeli távolság (380 000 kilométer) miatt kifejezetten gravitációs hatása van a Földre.

Érdekes tény: amikor a Nap, a Hold és a Föld egy vonalon vannak, vagyis újholdkor, az árapály különösen erős.

A Hold helyzetének hatása az árapályra

A hatalmas Nap erős gravitációja ellenére, a kis hold a Földhöz való közelsége miatt sokkal nagyobb befolyást gyakorol az árapályra. Ezen túlmenően a Hold gravitációs ereje a földfelszínen területenként jelentősen változik. Ezek a változások abból adódnak, hogy a Föld felszínének különböző részei különböző távolságban vannak a Holdtól egy adott időpontban. A közvetlenül a Hold alatti vízterület tapasztalja a legnagyobb holdvonzást, mivel ezek a vizek közelebb vannak a Holdhoz, mint a Föld másik oldalán lévő vizek. Az árapály azonban mindkét féltekén egyszerre történik. Miért van ez így?

Miért fordulnak elő árapályok mindkét féltekén egyszerre?

A Földnek a Hold felé néző oldalán a víz a Hold gravitációs ereje által elhordva rohan el a Földről a Hold felé. A szemközti oldalon az "elülső" dagály miatt a föld szó szerint kihúzódik a víz alól, ami a "hátsó" oldalon dagályhoz vezet. Ahogy a Föld forog és a Hold mozog, az apályt apály váltja fel.

Tavaszi árapály

A Holddal ellentétben a Nap olyan távol van tőlünk, hogy vonzási ereje mindkét féltekén azonos. Ezért nincs olyan feltűnő hatása az óceánokra, mint a Hold. Ha azonban a Nap, a Hold és a Föld egy vonalban van, azaz újholdkor, az árapály különösen magas, az árapály pedig különösen mély ( valamiért tavasznak nevezik az ilyen apályokat bár egész évben előfordulnak). Így kezdődik egy normális dagály. A víz, mint minden folyadék, nagyon folyékony (ha beledugja a kezét a vízbe, láthatja, hogy mozgása szinte semmilyen ellenállást nem okoz). A Hold gravitációja túl alacsony ahhoz, hogy egyszerűen felemelje a vizet a levegőbe. Ehelyett ez történik. A Hold körbejárja a Földet, és vonzási erejével víztömeget von magával. A gravitációs erő nem túl erős, de nem kell nagy erő ahhoz, hogy a víz átfolyjon a felszínen. Amikor ez a legfeljebb két méter magas vízfal megközelíti a szárazföldet, méretei még jobban megnőnek. Az árapály néha 10-12 méterrel is megemelkedik a tengerszint felett. Az egyik helyen megemelt árapályvíz a part más részein vízkiáramlást okoz.

A Hold hatása a földi világra létezik, de nem kifejezett. Szinte lehetetlen látni. Az egyetlen jelenség, amely szemmel láthatóan demonstrálja a Hold gravitációjának hatását, a Holdnak az árapályra gyakorolt ​​hatása. Ősi őseink a Holddal hozták összefüggésbe őket. És teljesen igazuk volt.

Hogyan hat a Hold az árapályra

Az árapály néhol olyan erős, hogy a víz több száz méterrel visszahúzódik a parttól, szabaddá téve a fenekét, ahol a parton élő népek gyűjtötték a tenger gyümölcseit. De kérlelhetetlen pontossággal a partról visszahúzódó víz ismét gördül. Ha nem tudja, milyen gyakran fordul elő az apály, akkor távol lehet a parttól, és akár bele is halhat az előrenyomuló víztömegbe. A tengerparti népek tökéletesen tudták a vizek érkezésének és távozásának menetrendjét.

Ez a jelenség naponta kétszer fordul elő. Sőt, apályok és áramlások nem csak a tengerekben és óceánokban léteznek. Minden vízforrást a Hold befolyásol. De a tengerektől távol ez szinte észrevehetetlen: néha a víz kissé megemelkedik, aztán leesik.

A Hold hatása a folyadékokra

A folyadék az egyetlen természetes elem, amely a Hold mögött mozog, és oszcillációkat okoz. Egy követ vagy házat nem lehet vonzani a Holdhoz, mert szilárd szerkezetűek. A képlékeny és képlékeny víz egyértelműen mutatja a holdtömeg hatását.

Mi történik dagály vagy apály idején? Hogyan emeli fel a Hold a vizet?

A Hold hatása az apályra és áramlásra. A Hold a tengerek és óceánok vizeit a Föld azon oldaláról érinti a legerősebben, amely jelenleg közvetlenül vele szemben van.

Ha ebben a pillanatban a Földre néz, láthatja, hogy a Hold az óceánok vizét maga felé vonja, felemeli, és a vízoszlop megduzzad, „púpot” képezve, vagy inkább két „púp” jelenik meg - magasan arról az oldalról, ahol a Hold található, és kevésbé kifejezett az ellenkező oldalon.

A "púpok" pontosan követik a Hold mozgását a Föld körül. Mivel a világóceán egyetlen egész, és a benne lévő vizek kommunikálnak egymással, a púpok a partról, majd a part felé mozognak. Mivel a Hold kétszer halad át egymástól 180 fokos távolságra lévő pontokon, két dagályt és két apályt figyelünk meg.

Ebb és áramlás a holdfázisoknak megfelelően

A Hold hatása az apályra és áramlásra. A legnagyobb apály és dagály az óceán partjain fordul elő. Hazánkban - a Jeges-tenger és a Csendes-óceán partján. A kevésbé jelentős árapályok a beltengerekre jellemzőek.

Még gyengébb ez a jelenség a tavakban vagy folyókban. De még az óceánok partjain is az év egyik szakában erősebbek az árapályok, máskor gyengébbek. Ez már összefügg a Holdnak a Földtől való távolságával. Minél közelebb van a Hold bolygónk felszínéhez, annál erősebbek lesznek az apályok és áramlások. Minél tovább, annál gyengébb.

A víztömegeket nemcsak a Hold, hanem a Nap is befolyásolja. Csak a Föld és a Nap távolsága sokkal nagyobb, ezért nem vesszük észre gravitációs tevékenységét. De régóta ismert, hogy az árapály néha nagyon erőssé válik. Ez akkor történik, amikor újhold vagy telihold van.

Itt lép életbe a Nap ereje. Ebben a pillanatban mindhárom bolygó – a Hold, a Föld és a Nap – egyenes vonalban helyezkedik el. Két vonzási erő hat már a Földön – a Hold és a Nap is.

A vizek emelkedésének és süllyedésének magassága természetesen növekszik. A legerősebb a Hold és a Nap együttes hatása lesz, amikor mindkét bolygó a Föld ugyanazon oldalán van, vagyis amikor a Hold a Föld és a Nap között van. És több víz fog felszállni a Föld Hold felőli oldaláról.

A Holdnak ezt a csodálatos tulajdonságát az emberek arra használják, hogy ingyen energiát szerezzenek. A tengerek és óceánok partjain most épülnek az árapály-vízerőművek, amelyek a hold "munkájának" köszönhetően termelnek áramot. Az árapály vízerőműveket tartják a leginkább környezetbarátnak. Természetes ritmus szerint cselekszenek, nem szennyezik a környezetet.

Michael Marten brit fotós készített egy sorozatot eredeti felvételekből, amelyek ugyanabból a szögből örökítették meg Nagy-Britannia partvidékét, de más idő. Egy lövés dagálykor és egy apálykor.

Nagyon szokatlannak bizonyult, és a projekttel kapcsolatos pozitív visszajelzések szó szerint arra kényszerítették a szerzőt, hogy elkezdje kiadni a könyvet. A "Sea Change" című könyv idén augusztusban jelent meg, és két nyelven is megjelent. Michael Martennek körülbelül nyolc évbe telt, mire elkészítette lenyűgöző sorozatát. A magas és az alacsony vízállás közötti idő átlagosan valamivel több mint hat óra. Ezért Michaelnek minden helyen tovább kell ácsorognia, mint a redőny néhány kattintása.

1. Az ilyen művek sorozatának létrehozásának gondolatát a szerző sokáig táplálta. Azt kereste, hogyan valósítsa meg a természet változásait filmen, emberi befolyás nélkül. És véletlenül találtam rá az egyik tengerparti skót faluban, ahol az egész napot töltöttem, és megtaláltam a dagály és apály idejét.

3. A Föld vizeiben a vízszint időszakos ingadozásait (emelkedés és süllyedés) dagálynak és apálynak nevezzük.

A dagálykor egy nap vagy fél nap alatt észlelt legmagasabb vízállást dagálynak, az apálykor a legalacsonyabbat apálynak nevezzük, és azt a pillanatot, amikor ezek a határértékek elérik, állónak (vagy szakasznak) nevezzük. dagály vagy apály. Az átlagos tengerszint egy feltételes érték, amely felett a szintjelek dagály idején, alatta pedig apály idején helyezkednek el. Ez a sürgős megfigyelések nagy sorozatának átlagolásának eredménye.

A vízszint függőleges ingadozása dagály és apály idején a víztömegek vízszintes mozgásával jár a parthoz képest. Ezeket a folyamatokat bonyolítja a széllökés, a folyók lefolyása és egyéb tényezők. A víztömegek vízszintes mozgását a tengerparti zónában árapály- (vagy árapály-) áramlatoknak, míg a vízszint függőleges ingadozásait apálynak és dagálynak nevezzük. Az apályokhoz és áramlásokhoz kapcsolódó összes jelenséget periodicitás jellemzi. Az árapály-áramlatok időszakosan az ellenkező irányt változtatják, velük ellentétben a folyamatosan és egyirányban mozgó óceáni áramlatok a légkör általános keringésének köszönhetőek, és a nyílt óceán nagy kiterjedésű területeit fedik le.

4. A dagály és apály ciklikusan váltakozik a változó csillagászati, hidrológiai és meteorológiai viszonyoknak megfelelően. Az árapály-fázisok sorrendjét a napi folyamatban két maximum és két minimum határozza meg.

5. Bár a Nap alapvető szerepet játszik az árapály folyamatokban, fejlődésükben a döntő tényező a Hold gravitációs vonzása. Az árapály-erők hatásának mértékét az egyes vízrészecskékre, függetlenül a földfelszínen elfoglalt helyüktől, Newton egyetemes gravitációs törvénye határozza meg.
Ez a törvény kimondja, hogy két anyagrészecske olyan erővel vonzódik egymáshoz, amely egyenesen arányos mindkét részecske tömegének szorzatával, és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével. Ez azt jelenti, hogy minél nagyobb a testek tömege, annál nagyobb a kölcsönös vonzás ereje közöttük (azonos sűrűség mellett egy kisebb test kisebb vonzást kelt, mint egy nagyobb).

6. A törvény azt is jelenti, hogy minél nagyobb a távolság két test között, annál kisebb a vonzalom közöttük. Mivel ez az erő fordítottan arányos két test távolságának négyzetével, a távolságtényező sokkal nagyobb szerepet játszik az árapályerő nagyságának meghatározásában, mint a testek tömege.

A Föld gravitációs vonzása, amely a Holdra hat és azt a Föld-közeli pályán tartja, ellentétes a Hold vonzási erejével, amely a Földet a Hold felé mozgatja, és minden tárgyat "emel" a Földet a Hold irányában.

A földfelszínen a közvetlenül a Hold alatt található pont mindössze 6400 km-re van a Föld középpontjától és átlagosan 386.063 km-re a Hold középpontjától. Ráadásul a Föld tömege 81,3-szorosa a Hold tömegének. Így a Föld felszínének ezen a pontján a Föld vonzása bármely tárgyra hatva megközelítőleg 300 ezerszer nagyobb, mint a Hold vonzása.

7. Elterjedt elképzelés, hogy a Földön, közvetlenül a Hold alatt a víz a Hold irányába emelkedik, ami miatt a víz elfolyik a Föld felszínének más helyeiről, mivel azonban a Hold vonzása olyan kicsi, mint a Földé, nem lenne elég egy ekkora súlyt felemelni.
A Föld óceánjai, tengerei és nagy tavai azonban, mivel nagy folyékony testek, szabadon mozoghatnak az oldalirányú elmozdulás hatására, és minden enyhe vízszintes nyírási hajlam mozgásba hozza őket. Minden víz, amely nem közvetlenül a Hold alatt van, ki van téve a Hold gravitációs erejének a földfelszínre tangenciálisan (tangenciálisan) irányított összetevőjének, valamint annak kifelé irányuló komponensének hatásának, és vízszintes elmozdulásnak van kitéve a szilárd testhez képest. felület. földkéreg.

Ennek eredményeként a Föld felszínének szomszédos területeiről víz áramlik a Hold alatti hely felé. Az így létrejövő víz felhalmozódása a Hold alatt egy dagályt képez ott. A tényleges árapály a nyílt óceánban mindössze 30-60 cm magas, de a kontinensek vagy szigetek partjaihoz közeledve jelentősen megnövekszik.
A víznek a szomszédos régiókból a Hold alatti pontja felé történő mozgása miatt a víz megfelelő kiáramlása két másik, tőle távolabbi, a Föld kerületének egynegyedével megegyező pontban történik. Érdekesség, hogy ezen a két ponton az óceánszint süllyedése nemcsak a Föld Hold felőli oldalán, hanem az ellenkező oldalon is a tengerszint emelkedésével jár.

8. Ezt a tényt Newton törvénye is megmagyarázza. Két vagy több objektum, amelyek ugyanattól a gravitációs forrástól különböző távolságra helyezkednek el, és ezért különböző nagyságú gravitációs gyorsulásnak vannak kitéve, egymáshoz képest mozog, mivel a tömegközépponthoz legközelebb eső objektum vonzódik hozzá a legerősebben.

A hold alatti pontban lévő víz erősebb vonzást tapasztal a Holdhoz, mint az alatta lévő Föld, de a Föld erősebben vonzódik a Holdhoz, mint a bolygó másik oldalán lévő víz. Így dagályhullám keletkezik, amelyet a Föld Hold felőli oldalán közvetlennek, az ellenkező oldalon fordítottnak neveznek. Az első közülük csak 5%-kal magasabb, mint a második.

9. A Holdnak a Föld körüli keringési pályán való forgása miatt egy adott helyen körülbelül 12 óra 25 perc telik el két egymást követő dagály vagy két apály között. Az egymást követő dagály és apály csúcspontjai között kb. 6 óra 12 perc. A két egymást követő dagály közötti 24 óra 50 perces időszakot apály- (vagy hold-) napnak nevezzük.

10. Az árapály értékek egyenlőtlenségei. Az árapály folyamatok nagyon összetettek, ezért sok tényezőt kell figyelembe venni a megértéshez. Mindenesetre a fő jellemzőket a következők határozzák meg:
1) az árapály fejlődési szakasza a Hold áthaladásához képest;
2) az árapály amplitúdója és
3) az árapály-ingadozás típusa vagy a vízszintgörbe alakja.
Az árapály-erők irányának és nagyságának számos eltérése okoz különbséget a reggeli és az esti dagályok nagyságában egy adott kikötőben, valamint a különböző kikötőkben ugyanazon apályok között. Ezeket a különbségeket árapály-egyenlőtlenségeknek nevezzük.

félig állandó hatás. Általában a nap folyamán a fő árapályerő - a Föld tengelye körüli forgása - következtében két teljes árapály-ciklus alakul ki.

11. Az ekliptika északi sarkáról nézve nyilvánvaló, hogy a Hold ugyanabban az irányban forog a Föld körül, mint ahogy a Föld forog a tengelye körül - az óramutató járásával ellentétes irányba. Minden következő fordulattal a Föld felszínének ez a pontja ismét közvetlenül a Hold alatt helyezkedik el, valamivel később, mint az előző forradalom során. Emiatt a dagály és az apály minden nap körülbelül 50 percet késik. Ezt az értéket holdkésleltetésnek nevezzük.

12. Félhavi egyenlőtlenség. Ezt a fő változástípust körülbelül 143/4 napos periodicitás jellemzi, amely a Holdnak a Föld körüli forgásához és az egymást követő fázisok áthaladásához kapcsolódik, különös tekintettel a szizigiákra (újhold és telihold), pl. pillanatok, amikor a nap, a föld és a hold egy vonalban vannak.

Eddig csak a Hold árapály-mozgásával foglalkoztunk. A Nap gravitációs tere is hat az árapályra, de bár a Nap tömege jóval nagyobb, mint a Holdé, a Föld és a Nap távolsága annyival nagyobb, mint a Hold távolsága, hogy a Nap árapály ereje kisebb, mint a fele ennek. a Hold.

13. Ha azonban a Nap és a Hold ugyanazon az egyenes vonalon vannak, mind a Föld ugyanazon az oldalán, mind a különböző helyeken (újholdkor vagy teliholdkor), vonzóereik összeadódnak, és az egyik mentén hatnak. tengelyen, és a nap-apály rárakódik a Hold-apályra.

14. Hasonlóképpen, a Nap vonzása növeli a Hold hatása által okozott apályt. Ennek eredményeként az árapály magasabb, az árapály pedig alacsonyabb, mintha csak a Hold vonzása okozta volna. Az ilyen dagályokat tavaszi árapálynak nevezik.

15. Ha a Nap és a Hold gravitációs erővektorai egymásra merőlegesek (kvadratúrák során, azaz amikor a Hold az első vagy az utolsó negyedben van), akkor az árapály erejük ellentétes, mivel a Nap vonzása által okozott dagály egymásra épül. a Hold okozta apályon.

16. Ilyen körülmények között az árapály nem olyan magas, és az árapály sem olyan alacsony, mintha csak a Hold gravitációs erejének köszönhetőek volna. Az ilyen köztes dagályokat kvadratúrának nevezzük.

17. A magas és alacsony vízállás tartománya ebben az esetben körülbelül háromszorosára csökken a tavaszi árapályhoz képest.

18. Holdparallaxis egyenlőtlenség. A holdparallaxis következtében fellépő árapály-magasság-ingadozások periódusa 271/2 nap. Ennek az egyenlőtlenségnek az az oka, hogy az utóbbi forgása során megváltozik a Hold távolsága a Földtől. A holdpálya elliptikus alakja miatt a Hold árapály-ereje perigeusban 40%-kal nagyobb, mint apogeusban.

napi egyenlőtlenség. Ennek az egyenlőtlenségnek a periódusa 24 óra 50 perc. Előfordulásának oka a Föld tengelye körüli forgása és a Hold deklinációjának változása. Amikor a Hold az égi egyenlítő közelében van, egy adott napon a két dagály (valamint két apály) alig tér el egymástól, a reggeli és esti magas- és apályvíz magassága pedig nagyon közel van. A Hold északi vagy déli deklinációjának növekedésével azonban az azonos típusú reggeli és esti dagályok magassága különbözik, és amikor a Hold eléri a legnagyobb északi vagy déli deklinációt, akkor ez a különbség a legnagyobb.

19. A trópusi árapály is ismert, mert a Hold majdnem az északi vagy déli trópusok felett van.

A napi egyenlőtlenség nem befolyásolja szignifikánsan két egymást követő apály magasságát az Atlanti-óceánon, sőt az árapály magasságára gyakorolt ​​hatása is csekély az oszcillációk általános amplitúdójához képest. A Csendes-óceánon azonban a napi egyenetlenség az apályok szintjében háromszor nagyobb mértékben nyilvánul meg, mint az árapály szintjén.

Féléves egyenlőtlenség. Ennek oka a Föld Nap körüli forgása és ennek megfelelő változás a Nap deklinációjában. Évente kétszer, a napéjegyenlőség idején több napig a Nap az égi egyenlítő közelében van, i.e. deklinációja közel 0. A hold is az égi egyenlítő közelében található körülbelül napközben kéthetente. Így a napéjegyenlőség idején vannak időszakok, amikor mind a Nap, mind a Hold deklinációja megközelítőleg egyenlő 0-val. E két test vonzásának teljes árapály-hatása ilyen pillanatokban leginkább a földi egyenlítőhöz közeli területeken észlelhető. Ha egyidejűleg a Hold újhold vagy telihold fázisában van, ún. napéjegyenlőségi tavaszi dagály.

20. Szoláris parallaxis egyenlőtlenség. Ennek az egyenlőtlenségnek a megnyilvánulási ideje egy év. Ennek oka a Föld és a Nap távolságának változása a Föld keringési folyamata során. Egyszer minden Föld körüli fordulatnál a Hold a legrövidebb távolságra van tőle a perigeusban. Évente egyszer, január 2-a körül a pályáján mozgó Föld is eléri a Nap legközelebbi megközelítésének pontját (perihélium). Amikor a legközelebbi megközelítés két pillanata egybeesik, ami a legnagyobb nettó árapályerőt okozza, magasabb árapályszintre és alacsonyabb árapályszintre lehet számítani. Hasonlóképpen, ha az aphelion áthaladása egybeesik az apogeussal, kevesebb dagály és sekélyebb apály következik be.

21. Az árapály legnagyobb amplitúdói. A világ legmagasabb dagályát az erős áramlatok a Fundy-öbölben található Minas-öbölben alkotják. Az árapály-ingadozásokat itt normális lefolyás jellemzi, félnapos periódussal. A víz szintje dagálykor hat óra alatt gyakran több mint 12 méterrel emelkedik, majd a következő hat órában ugyanennyit csökken. Amikor a tavaszi dagály hatása, a Hold perigeus helyzete és a Hold maximális deklinációja egy nap alatt bekövetkezik, a dagály szintje elérheti a 15 m-t az öböl tetején. egykori alanyévszázadok óta folyamatosan tanulmányozták, azok közé a problémák közé tartoznak, amelyek még a viszonylag közelmúltban is sok egymásnak ellentmondó elméletet szültek.

22. C. Darwin 1911-ben ezt írta: "Nem kell az ókori irodalmat keresgélni az árapály groteszk elméletei miatt." A tengerészeknek azonban sikerül megmérniük magasságukat és kihasználni az árapály lehetőségeit anélkül, hogy fogalmuk lenne előfordulásuk valódi okairól.

Úgy gondolom, hogy különösen nem foglalkozhatunk az árapályok eredetének okaival. A hosszú távú megfigyelések alapján a föld vízterületének bármely pontjára speciális táblázatokat számítanak ki, amelyek minden napra jelzik a magas és alacsony vízállás idejét. Utazásomat például Egyiptomba tervezem, amely éppen a sekély lagúnáiról híres, de próbálja meg előre kitalálni, hogy a nap első felében teli víz essen, ami lehetővé teszi, hogy a legtöbbet teljes mértékben meglovagolhassa. nappali órákban.
A sárkányrepülő érdeklődésére számot tartó árapályokkal kapcsolatos másik kérdés a szél és a vízszint ingadozása közötti kapcsolat.

23. Egy népi tábla azt állítja, hogy dagálykor megerősödik a szél, és éppen ellenkezőleg, apálykor megsavanyodik.
A szélnek az árapály jelenségekre gyakorolt ​​hatása világosabban érthető. A tenger felől érkező szél a part felé tereli a vizet, a dagály magassága a normál fölé emelkedik, apálykor a vízszint is meghaladja az átlagot. Ellenkezőleg, amikor a szél a szárazföld felől fúj, a víz elszorul a parttól, és a tenger szintje csökken.

24. A második mechanizmus úgy működik, hogy növeli a légköri nyomást egy hatalmas vízterületen, csökkenti a vízszintet, mivel hozzáadódik a légkör egymásra helyezett súlya. Amikor a légköri nyomás 25 Hgmm-rel nő. Art., a vízszint körülbelül 33 cm-t csökken.A magas nyomású zónát vagy anticiklont általában jó időnek nevezik, de nem sárkányrepülőnek. Nyugalom az anticiklon közepén. A légköri nyomás csökkenése a vízszint ennek megfelelő emelkedését okozza. Ezért a légköri nyomás éles csökkenése hurrikán erejű széllel kombinálva érezhető vízszintemelkedést okozhat. Az ilyen hullámok, bár apályhullámoknak nevezik őket, valójában nem kapcsolódnak az árapály-erők hatásához, és nem rendelkeznek az árapály jelenségekre jellemző periodicitásukkal.

De nagyon is lehetséges, hogy az apály is befolyásolhatja a szelet, például a part menti lagúnák vízszintjének csökkenése a víz nagyobb felmelegedéséhez, és ennek következtében a hideg tenger közötti hőmérséklet-különbség csökkenéséhez vezet. és a fűtött föld, ami gyengíti a szellő hatását.

Apály és dagály, a Föld vízterületein a vízszint időszakos ingadozásai (emelkedések és süllyedések), amelyek a Hold és a Nap gravitációs vonzásából fakadnak, amelyek a forgó Földre hatnak. Minden nagy vízterület, beleértve az óceánokat, tengereket és tavakat is, bizonyos mértékben ki van téve az árapálynak, bár a tavakon kicsik.

A dagálykor egy napig vagy fél napig megfigyelt legmagasabb vízszintet nagyvíznek, apálykor a legalacsonyabbat apálynak nevezzük, és e határértékek elérésének pillanatát állónak (vagy szakasznak), illetve dagálynak, ill. apály. Az átlagos tengerszint egy feltételes érték, amely felett a szintjelek dagály idején, alatta pedig apály idején helyezkednek el. Ez a sürgős megfigyelések nagy sorozatának átlagolásának eredménye. A dagály (vagy apály) átlagos magassága egy átlagos érték, amelyet a magas vagy alacsony vízszintekre vonatkozó adatok nagy sorozatából számítanak ki. Mindkét középszint a helyi részvényhez kapcsolódik.

A vízszint függőleges ingadozása dagály és apály idején a víztömegek vízszintes mozgásával jár a parthoz képest. Ezeket a folyamatokat bonyolítja a széllökés, a folyók lefolyása és egyéb tényezők. A víztömegek vízszintes mozgását a tengerparti zónában árapály- (vagy árapály-) áramlatoknak, míg a vízszint függőleges ingadozásait apálynak és dagálynak nevezzük. Az apályokhoz és áramlásokhoz kapcsolódó összes jelenséget periodicitás jellemzi. Az árapály-áramok időszakosan megfordítják az irányt, míg a folyamatosan és egyirányúan mozgó óceáni áramlatok a légkör általános keringésének köszönhetőek, és a nyílt óceán nagy kiterjedésű területeit fedik le.

A dagály és apály közötti átmeneti időszakokban és fordítva nehéz megállapítani az árapály-áram trendjét. Ilyenkor (nem mindig esik egybe dagály vagy apály idején) a vízről azt mondják, hogy "stagnál".

A dagály és apály ciklikusan váltakozik a változó csillagászati, hidrológiai és meteorológiai viszonyoknak megfelelően. Az árapály-fázisok sorrendjét a napi folyamatban két maximum és két minimum határozza meg.

Az árapály-erők eredetének magyarázata.

Bár a Nap jelentős szerepet játszik az árapály folyamatokban, fejlődésükben a döntő tényező a Hold gravitációs vonzása. Az árapály-képző erők befolyásának mértékét az egyes vízrészecskékre, függetlenül a földfelszínen elfoglalt helyüktől, Newton egyetemes gravitációs törvénye határozza meg. Ez a törvény kimondja, hogy két anyagrészecske olyan erővel vonzódik egymáshoz, amely egyenesen arányos mindkét részecske tömegének szorzatával, és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével. Ez azt jelenti, hogy minél nagyobb a testek tömege, annál nagyobb a kölcsönös vonzás ereje közöttük (azonos sűrűség mellett egy kisebb test kisebb vonzást kelt, mint egy nagyobb). A törvény azt is jelenti, hogy minél nagyobb a távolság két test között, annál kisebb a vonzalom közöttük. Mivel ez az erő fordítottan arányos két test távolságának négyzetével, a távolságtényező sokkal nagyobb szerepet játszik az árapályerő nagyságának meghatározásában, mint a testek tömege.

A Föld gravitációs vonzása, amely a Holdra hat és azt a Föld-közeli pályán tartja, ellentétes a Hold vonzási erejével, amely a Földet a Hold felé mozgatja, és minden tárgyat "emel" a Földet a Hold irányában. A földfelszínen a közvetlenül a Hold alatt található pont mindössze 6400 km-re van a Föld középpontjától és átlagosan 386.063 km-re a Hold középpontjától. Ráadásul a Föld tömege 81,3-szorosa a Hold tömegének. Így a Föld felszínének ezen a pontján a Föld vonzása bármely tárgyra hatva megközelítőleg 300 ezerszer nagyobb, mint a Hold vonzása. Elterjedt elképzelés, hogy a Földön, közvetlenül a Hold alatt a víz a Hold irányába emelkedik, aminek következtében a víz elfolyik a Föld felszínének más helyeiről, azonban mivel a Hold vonzása a Földéhez képest olyan kicsi, nem lenne elég egy ekkora súly emelésére.

A Föld óceánjai, tengerei és nagy tavai azonban, mivel nagy folyékony testek, szabadon mozoghatnak az oldalirányú elmozdulás hatására, és minden enyhe vízszintes nyírási hajlam mozgásba hozza őket. Minden víz, amely nem közvetlenül a Hold alatt van, ki van téve a Hold gravitációs erejének a földfelszínre tangenciálisan (tangenciálisan) irányított összetevőjének, valamint annak kifelé irányuló komponensének hatásának, és vízszintes elmozdulásnak van kitéve a szilárd testhez képest. földkéreg. Ennek eredményeként a Föld felszínének szomszédos területeiről víz áramlik a Hold alatti hely felé. Az így létrejövő víz felhalmozódása a Hold alatt egy dagályt képez ott. A tényleges árapály a nyílt óceánban mindössze 30-60 cm magas, de a kontinensek vagy szigetek partjaihoz közeledve jelentősen megnő.

A víznek a szomszédos régiókból a Hold alatti pontja felé történő mozgása miatt a víz megfelelő kiáramlása két másik, tőle távolabbi, a Föld kerületének egynegyedével megegyező pontban történik. Érdekesség, hogy ezen a két ponton az óceánszint süllyedése nemcsak a Föld Hold felőli oldalán, hanem az ellenkező oldalon is a tengerszint emelkedésével jár. Ezt a tényt Newton törvénye is megmagyarázza. Két vagy több objektum, amelyek ugyanattól a gravitációs forrástól különböző távolságra helyezkednek el, és ezért különböző nagyságú gravitációs gyorsulásnak vannak kitéve, egymáshoz képest mozog, mivel a tömegközépponthoz legközelebb eső objektum vonzódik hozzá a legerősebben. A hold alatti pontban lévő víz erősebb vonzást tapasztal a Holdhoz, mint az alatta lévő Föld, de a Föld erősebben vonzódik a Holdhoz, mint a bolygó másik oldalán lévő víz. Így dagályhullám keletkezik, amelyet a Föld Hold felőli oldalán közvetlennek, az ellenkező oldalon fordítottnak neveznek. Az első közülük csak 5%-kal magasabb, mint a második.

A Holdnak a Föld körüli pályáján keringő forgása miatt egy adott helyen körülbelül 12 óra 25 perc telik el két egymást követő dagály vagy két apály között. Az egymást követő dagály és apály csúcspontjai között kb. 6 óra 12 perc. A két egymást követő dagály közötti 24 óra 50 perces időszakot apály- (vagy hold-) napnak nevezzük.

Árapály-egyenlőtlenségek.

Az árapály folyamatok nagyon összetettek, ezért sok tényezőt kell figyelembe venni a megértéshez. Mindenesetre a fő jellemzőket a következők határozzák meg: 1) az árapály fejlődési szakasza a Hold áthaladásához képest; 2) az árapály amplitúdója és 3) az árapály-ingadozás típusa vagy a vízszintgörbe alakja. Az árapály-erők irányának és nagyságának számos eltérése okoz különbséget a reggeli és az esti dagályok nagyságában egy adott kikötőben, valamint a különböző kikötőkben ugyanazon apályok között. Ezeket a különbségeket árapály-egyenlőtlenségeknek nevezzük.

félig állandó hatás.

Általában a nap folyamán a fő árapályerő - a Föld tengelye körüli forgása - következtében két teljes árapály-ciklus alakul ki. Az ekliptika északi sarkáról nézve nyilvánvaló, hogy a Hold ugyanabban az irányban forog a Föld körül, mint ahogyan a Föld forog a tengelye körül – az óramutató járásával ellentétes irányba. Minden következő fordulattal a Föld felszínének ez a pontja ismét közvetlenül a Hold alatt helyezkedik el, valamivel később, mint az előző forradalom során. Emiatt a dagály és az apály minden nap körülbelül 50 percet késik. Ezt az értéket holdkésleltetésnek nevezzük.

Félhavi egyenlőtlenség.

Ezt a fő változástípust körülbelül 14 3/4 napos periodicitás jellemzi, amely a Holdnak a Föld körüli forgásával és az egymást követő fázisok áthaladásával jár, különös tekintettel a szizigiákra (újhold és telihold), pl. pillanatok, amikor a nap, a föld és a hold egy vonalban vannak. Eddig csak a Hold árapály-mozgásával foglalkoztunk. A Nap gravitációs tere is hat az árapályra, de bár a Nap tömege jóval nagyobb, mint a Holdé, a Föld és a Nap távolsága annyival nagyobb, mint a Hold távolsága, hogy a Nap árapály ereje kisebb, mint a fele ennek. a Hold. Ha azonban a Nap és a Hold ugyanazon az egyenes vonalon vannak, mind a Föld ugyanazon az oldalán, mind a különböző oldalakon (újholdkor vagy teliholdkor), vonzóereik összeadódnak, egy tengely mentén hatnak, és a nap-apály rárakódik a hold-apályra. Hasonlóképpen, a Nap vonzása növeli a Hold hatása által okozott apályt. Ennek eredményeként az árapály magasabb, az árapály pedig alacsonyabb, mintha csak a Hold vonzása okozta volna. Az ilyen dagályokat tavaszi árapálynak nevezik.

Ha a Nap és a Hold vonzerőjének vektorai egymásra merőlegesek (kvadratúrák során, azaz amikor a Hold az első vagy az utolsó negyedben van), akkor az árapály erejük ellentétes, mivel a Nap vonzása által okozott dagály az apályra helyeződik. a Hold okozta. Ilyen körülmények között az árapály nem olyan magas, és az árapály sem olyan alacsony, mintha csak a Hold gravitációs erejének köszönhető volna. Az ilyen köztes dagályokat kvadratúrának nevezzük. A magas és alacsony vízállások tartománya ebben az esetben körülbelül háromszorosára csökken a tavaszi árapályhoz képest. Az Atlanti-óceánon mind a tavaszi, mind a kvadratúra-apály általában egy napot késik a megfelelő holdfázishoz képest. A Csendes-óceánon ez a késés mindössze 5 óra, New York és San Francisco kikötőiben, valamint a Mexikói-öbölben a tavaszi árapály 40%-kal magasabb, mint a kvadratikusé.