В древности мореплаватели ежедневно наблюдали повышение и понижение уровня воды, но не имели представления о природе этих процессов. Считалось, что таким образом дышит живая планета. На протяжении многих столетий ученые разгадывали загадку циклических изменений уровня воды в Мировом океане. Но лишь в 20 веке океанологи выяснили, что приливы и отливы на Земле – следствие гравитационного влияния Луны.
Что такое прилив и отлив
Прилив и отлив – изменение уровня воды в Мировом океане, вызванное влиянием на планету Луны и Солнца.
Механизм приливно-отливного процесса следующий:
Средняя продолжительность цикла – 12-13 часов. Из-за вращения Земли процесс имеет определенную периодичность, отмечается 2 раза в сутки. Вертикальный промежуток между уровнями «полной» и «малой воды» – это приливная амплитуда.
Явление имеет не только суточную, но и месячную цикличность. Положение «полной» и «малой» точки изо дня в день меняется, находится в зависимости от фаз Луны – полнолуния и новолуния. Поэтому частота максимальной приливной амплитуды составляет 2 раза в месяц, минимальной – такая же.
Также высота прилива определятся особенностями рельефа берегов. Если участок суши воронкообразной формы, то при движении приливной волны берег сжимается. В итоге уровень воды становится выше, чем на соседних участках суши, имеющих другую форму. Так, из мест самых высоких приливов следует назвать:
Что вызывает приливы и отливы
Главные причины образования приливов и отливов:
Воздействие Луны
Земля и Луна пребывают в непрерывной связи согласно закону всемирного тяготения. Планета притягивает спутник, но и Луна влияет на планету. Благодаря такой связи, сохраняется определенное расстояние между орбитами космических объектов. Земля и Луна при движении то приближаются друг к другу, то отдаляются.
Когда спутник приближается к планете, планетарная кора изгибается в сторону объекта притяжения. Из-за этого воды Мирового океана смещаются, поднимаются над планетарной поверхностью. Но куда уходит вода во время отлива, когда Луна отдаляется? Водная масса не исчезает, она возвращается в исходное положение. То есть на планете вода постоянно перемещается с места на место.
Причем приливы в аналогичное время происходят и на противоположной к Луне стороне Земли. Но если в первом случае вспучивание земной коры и подъем воды обусловлены прямым притяжением спутника, то на противоположной стороне явление вызвано снижением притяжения. То есть земная кора оседает, и освободившееся пространство заполняется водой.
Поскольку оборот Луны вокруг планеты чуть больше 24 часов, то каждые следующие сутки время наступления прилива и отлива сдвигается на 50 минут. То есть волна, движущаяся со скоростью 1600 км/ч, «догоняет» спутник, за планетарные сутки переместившийся на 13°.
В астрономии считается, что приливные волны влияют на скорость движения Земли. Они создают течения, а те движутся, испытывая сопротивление земной коры. В результате планета постепенно замедляется. Несколько миллиардов лет назад земные сутки длились 22 часа. В далеком будущем Земля замедлится настолько, что ее сутки синхронизируются с лунными, и тогда приливно-отливные явления исчезнут.
Воздействие Солнца
Гравитационное воздействие Солнца на Землю не так выражено, как лунное. Звезда как притягивающий объект гораздо крупнее Луны, но находится на значительном расстоянии от планеты. Поэтому солнечная приливная амплитуда меньше в 2 раза, чем лунная.
При полнолунии и новолунии три космических тела (Солнце, Луна, Земля) выстраиваются в линию. В результате солнечная амплитуда накладывается на лунную, отмечаются максимальные колебания воды – сизигийные.
Минимальный по силе прилив наблюдается при действии сил Луны и Солнца под прямым углом друг к другу. Он носит название квадратурный.
Разновидности
По длительности цикла приливы и отливы бывают следующих видов:
Как человек использует приливы и отливы
Приливно-отливный процесс обладает огромной силой, но эффективному использованию ее на данном этапе пока не научились. Гидроэлектростанции, работающие на энергии морских приливов, начали сооружать еще в 50 годы 20 века. Но они технически несовершенны, их производительность неудовлетворительная. Поэтому сегодня приливная энергетика не распространена в мире.
Существует связь между судоходными реками и приливами. Во время морского прилива суда получают возможность зайти в реку на многие километры против течения, добраться до портового пункта. График движения судов капитаны сопоставляют с таблицами, в которых отмечено, когда будет подъем и спад воды.
В завершение следует отметить влияние колебаний океанической воды на живую природу. Особенно зависимы от процесса мелкие организмы прибрежной зоны. Их цикл жизни зависит от спада и подъема воды. Во время приливов и отливов представители фауны ищут пищу, перебираются на новое место обитания. Но даже глубоководные организмы чувствительны к колебаниям воды: с приливным циклом у них связаны изменения метаболизма и половой активности.
Приливы и отливы — периодические повышения и понижения уровня воды в океанах и морях. Дважды в течение суток с промежутком около 12 ч 25 мин вода у берега океана или открытого моря поднимается и, если нет преград, заливает иногда большие пространства − так происходит прилив, а затем уровень воды понижается и вода отступает, обнажая дно, − так происходит отлив.
Еще в древние времена люди связывали приливы и отливы с Луной. И действительно, основная причина приливов, как впервые указал Ньютон, это притяжение Земли Луной, точнее говоря, разность между притяжением Луной всей Земли в целом, с одной стороны, и водной оболочки планеты — с другой.
Теория Ньютона объясняет приливы и отливы следующим образом. Притяжение Земли Луной складывается из притяжения Луной отдельных частиц Земли. Частицы, находящиеся в данный момент ближе к Луне, притягиваются ею сильнее, а более далекие — слабее. Если бы Земля была абсолютно твердой, то это различие в силе притяжения не играло бы никакой роли. Но Земля — не абсолютно твердое тело. Поэтому разность сил притяжения частиц, находящихся вблизи поверхности Земли и вблизи ее центра (эту разность называют приливообразующей силой), смещает частицы друг относительно друга, и водная оболочка Земли деформируется.
В результате на стороне Земли, обращенной к Луне, и на противоположной стороне (красные выпуклости) вода поднимается, образуя приливные выступы, и там накапливается излишек воды. За счет этого уровень воды в точках, равноудаленных от Луны (отмечены красными стрелками), в это время снижается — здесь наступает отлив.
Приливные выступы стремятся сохранить по отношению к Луне одно и то же положение, и если бы Земля не вращалась, а Луна оставалась неподвижной, то Земля вместе со своей водной оболочкой всегда сохраняла бы одну и ту же вытянутую форму. Но Земля вращается, а Луна движется вокруг Земли, причем для земного наблюдателя Луна делает оборот вокруг Земли примерно за 24 ч 50 мин. С таким же периодом приливные выступы следуют за Луной и перемещаются по поверхности океанов и морей с востока на запад. Поскольку таких выступов два, над каждым пунктом в океане дважды в сутки с интервалом около 12 ч 25 мин проходит приливная волна.
В открытом океане вода поднимается при прохождении приливной волны незначительно (примерно на 1 м и менее), что остается практически незаметным для мореплавателей. Но у берегов даже такой подъем уровня воды заметен. В бухтах и узких заливах уровень воды поднимается во время приливов гораздо выше, так как берег препятствует движению приливной волны, и вода накапливается здесь в течение всего времени между отливом и приливом. Самый большой прилив (около 18 м) наблюдается в одной из бухт на побережье Канады. В России наибольшие приливы (около 13 м) происходят в Гижигинской и Пенжинской губах Охотского моря. Во внутренних морях, например в Балтийском и Черном, приливы и отливы почти незаметны, поскольку в эти моря не успевают проникнуть за время от отлива до прилива массы воды, перемещающиеся вместе с океанской приливной волной. Правда, в каждом закрытом море или даже озере возникают самостоятельные приливные волны, но они несут с собой относительно небольшие массы воды. Высота приливов в Черном море достигает лишь 10 см.
В одной и той же местности высота прилива непостоянна, так как расстояние от Луны до Земли и наибольшая высота Луны над горизонтом с течением времени не остаются неизменными, а это приводит к изменению величины приливообразующих сил. В частности, изменение расстояния от Луны до Земли в течение месяца от 356 тыс. км до 406 тыс.км приводит к изменению этих сил в 1,4 раза.
Заметное приливное действие оказывает также и Солнце. Подсчитано, что в среднем приливные силы Солнца меньше приливные сил Луны в 2,2 раза.
Во время новолуния и полнолуния приливные силы Солнца и Луны действуют в одном направлении, и получаются наиболее высокие приливы. Во время же первой и третьей четвертей Луны приливные силы Солнца и Луны как бы противодействуют одна другой, и приливы бывают значительно меньшими. Во многих странах издаются «Таблицы приливов», где указана высота прилива в различных портах на каждый час в течение всех дней в году.
Явления приливов происходят не только в водной, но и в воздушной оболочке Земли (атмосферные приливы и отливы), а также в твердом теле Земли (поскольку Земля не является абсолютно твердой). Вертикальные колебания поверхности Земли вследствие приливов достигают нескольких десятков сантиметров.
Из-за высокой периодичности этих явлений и по причине переноса большого количества воды свою экономическую эффективность доказали приливные электростанции, в которых перемещающиеся во время приливов и отливов массы воды вращают колеса турбин. В 1967 г. во Франции пущена в эксплуатацию приливная электростанция в устье реки Ране. В 1968 г. дала ток опытная приливная электростанция, построенная еще в СССР в Кислой губе близ Мурманска. В будущем планируется строительство и других приливных электростанций.
Почему в морях и океанах есть приливы и отливы, а в реках и озёрах нет?
Приливные силы: на воде и в космосе. Разбираемся и наглядно показываем
Вы наверняка знакомы с таким природным явлением, как приливы и отливы. Помните мультфильм про приключения капитана Врунгеля.
Между прочим, высота прилива в некоторых местах планеты достигает весьма впечатляющих величин – скажем, в Канаде, в заливе Фанди, разница уровня моря между приливом и отливом составляет от 16 до18 метров! Так что байка о приключении яхты «Беда» вполне могла иметь место и на самом деле.
Многие слышали и про то, что приливы связаны с Луной. Как часто объясняют «на пальцах», «Луна своим притяжением притягивает воду – вот уровень моря и поднимается». Объяснение это не сказать чтобы совсем неправильное, но очень неточное. Те, кто посмекалистее и посообразительнее, сразу же возражают: «А почему тогда приливов и отливов не бывает в речках и прудах? Там Луна воду не притягивает, что ли?». В общем, настоящий ответ звучит несколько сложнее.
Дело в том, что в нашем мире существует сила, которая так и называется: приливная сила. Она связывает между собой не только морские приливы и Луну, она «работает» по всей Вселенной – она воздействует и на звёзды, и на планеты, и на спутники, и даже на нас с вами.
Чтобы понять, как возникает приливная сила, проведём простой физический опыт. Возьмём две одинаковые (равной массы) игрушечные машинки и соединим их пружинкой. Подберём расстояние между машинками так, чтобы пружинка находилась в состоянии упругого равновесия, то есть не сжималась и не растягивалась. Что будет с пружинкой, если оба наши автомобильчика вдруг поедут в одном и том же направлении с одинаковой скоростью? Подумайте. Правильно – ничего с пружинкой не произойдёт. Она как была в состоянии равновесия, так в этом состоянии и останется.
Теперь изменим условия опыта. Пускай у той машинки, которая «позади», сила тяги (то есть скорость) будет чуть-чуть выше. Тогда она начнёт медленно «догонять» машинку, расположенную впереди, а пружинка при этом начнёт. Правильно, сжиматься!
Ещё раз изменим условия опыта. Теперь пусть «прибавит газу» машинка впереди, а машинка сзади, напротив, «притормозит». Тогда – просто представьте себе эту ситуацию мысленно! – расстояние между машинками начнёт медленно увеличиваться, а пружинка при этом. Совершенно верно, растянется!
Пока всё просто и понятно, правда? А вот теперь возьмём и отправим наши машинки (вместе с пружинкой) в космос! На околоземную орбиту. И вспомним закон всемирного тяготения Ньютона. Закон этот можно грубо сформулировать так: «Все тела притягиваются между собой. Сила притяжения тем больше, чем больше массы тел, и тем меньше, чем больше расстояние между ними». В данном случае для нас самая важная именно вторая половина закона.
Звучит немножко запутанно? Ничего, разберёмся. Посмотрите на рисунок: красная машинка находится ближе к Земле, чем синяя:
А значит, сила притяжения между Землёй и красной машинкой будет больше, чем между Землёй и синей машинкой. И тогда – в точности, как в нашем предыдущем опыте! – пружинка между машинками начнёт растягиваться. Вот именно эту силу, растягивающую пружинку под действием гравитации, и называют приливной. Приливная сила – это, если хотите, «производная» от гравитации, её «тень», её «дочка». Везде, где есть гравитационное взаимодействие двух тел определённого (точнее математически: «не бесконечно малого») размера, всегда будет присутствовать приливная сила, которая стремится тело «растянуть», «разорвать» вдоль силовых линий (линий напряжённости) гравитационного поля.
В это сперва трудно поверить, однако приливная сила действует даже на вас – просто когда вы стоите у доски и отвечаете урок! Или на остановке троллейбуса. Раз на вас действует земное притяжение (гравитация) – значит, действует и стремящаяся «вытянуть в высоту» приливная сила. «Почему же я её не замечаю?» – спросите вы. Да потому что ваш вес и рост (по меркам космоса) настолько ничтожны, что и величина приливной силы ничтожно мала. Исчезающе мала. Настолько мала, что её можно не учитывать при любых, даже самых-самых точных расчётах. Скажем, если мы возьмём два волейбольных мяча и поднесём их друг к другу – мы не сможем обнаружить их приливную силу даже на самом-самом суперчувствительном научном оборудовании.
Однако совершенно другое дело – космос! Планеты, спутники и звёзды обладают уже вполне себе достойными массами, их гравитация в квадриллионы раз сильнее – и вот тут уже приливные силы обнаруживают себя во всей красе! Скажем, если в двойной системе где-нибудь далеко в космосе звёзды располагаются далеко друг от друга, они будут правильными круглыми «мячиками», как мы и привыкли представлять себе звёзды.
Однако если звёзды располагаются близко друг от друга, то (в отличие от волейбольных мячей) мощные приливные силы запросто растянут каждую звезду в «яйцо», «дыню» или даже «кабачок»!
И астрономы открыли уже тысячи таких тесных двойных систем, в которых звёзды под действием приливных сил сильно деформированы, «измяты». А, скажем, астероид, комета или спутник планеты, которые неосторожно подлетят слишком близко к массивной планете, могут быть приливными силами и вовсе разрушены. Скажем, как комета Шумейкеров-Леви 9 в 1994 году – когда она приблизилась к Юпитеру, за что и «поплатилась».
Итак, в космосе приливные силы становятся по-настоящему заметными, «могучими». Что произойдёт, скажем, если человек вдруг попадёт в область действия таких громадных приливных сил – скажем, окажется вблизи нейтронной звезды или даже чёрной дыры? Ничего хорошего! Его мгновенно растянет вдоль линий гравитационного поля, как будто он сделан из пластилина, и разорвёт на куски. Впрочем, это не единственный вред, который человеку может нанести очень сильная гравитация – например, наши мышцы не смогут справиться с возросшим многократно весом тела, мы не сможем дышать, как будто нас схватил удав. А ещё наше сердце не сможет гнать кровь по сосудам – слишком она станет тяжёлой. В общем, дорогие дети, помните: гулять и играть вблизи сверхмощных гравитационных полей опасно для здоровья! И если друзья зовут вас побегать в окрестностях нейтронной звезды, лучше благоразумно откажитесь.
Вот теперь можно вернуться из космоса обратно на Землю. На нашу с вами планету действуют приливные силы, вызванные притяжением Луны – как, впрочем, и наоборот, на Луну тоже действуют приливные силы, вызванные Землёй. Однако вытянуть Землю в «дыньку» (как мы это видели в случае с расположенными близко звёздами) у Луны не получится – и гравитация слабовата, и расстояние большое, и – что главное! – Земля твёрдая, прочная. Но. Но у Земли есть ещё и «мягкая» жидкая оболочка – водяная «шуба», гидросфера, мировой океан! И вот эта-то жидкая оболочка под действием приливных сил принимает ту самую слегка вытянутую форму, за счёт чего и формируется огромная (на пол-планеты, 20 000 километров длиной!) приливная волна, которая «следует» за Луной.
В результате вода на океанском побережье то прибывает, то отступает – мировой океан как будто бы «дышит». А вот реки, озёра и внутренние моря (типа Чёрного или Балтийского) с мировым океаном связаны через узкие проливы или не связаны вообще, громадной приливной волне туда просто «не влезть». Потому и приливов с отливами там кот наплакал.
«Однако последний вопрос!» – скажет самый-самый дотошный читатель. «Всё это понятно, однако в опыте-то у нас всё-таки были две машинки, соединённые пружинкой! А мировой океан – он один, из воды, цельный, и никаких пружинок в нём не плавает! Как же тогда на него действует приливная сила?». Ну, тут совсем просто, можно было бы и самостоятельно догадаться. Ведь вода в мировом океане на самом деле состоит из крохотных «машинок», простите, то есть молекул («молекула» по-латыни и означает «массочка», «маленькая масса»), связанных между собой силами молекулярного сцепления (как теми самыми пружинками). Теперь понятно?
Приливами и отливами называются периодические колебания уровня Мирового океана. На большей территории океанского побережья они регулярно наблюдаются два раза в сутки. Принято считать, что одной из главных причин этого является воздействие на воду сил притяжения Луной и Солнцем. Хотя сила тяготения Солнца для земного шара почти в 200 раз больше, чем у Луны, приливные воздействия Луной, в два раза больше.
На противоположных сторонах земного шара по поверхности океанов одновременно перемещаются две волны, создающие в каждой точке океанского побережья, два раза в сутки повторяющиеся явления отлива и прилива.
Многие интересуются темой океанских приливов, но не все удовлетворены общепринятыми объяснениями физических причин этого космического явления. Важные аспекты происхождения приливов и их свойств часто трактуются неточно и даже ошибочно. Множество недоразумений и неточностей связано с ролью орбитальных движений Луны и Земли и осевого суточного вращения Земли в возникновении приливов. Почти невозможно встретить в литературе правильное объяснение физического механизма, ответственного за фазовый сдвиг между кульминациями Луны и максимальными уровнями прилива. Наблюдения показывают, что в некоторых местах Земли этот сдвиг приближается к 90 градусам [1].
Трудно объяснить лунной теорией причину отсутствия приливов и отливов в замкнутых водоемах, а также особенности влияния на приливы сложного рельефа дна океанов и морей, препятствий в виде материков и островов со сложными очертаниями береговых линий, морских течений, ветра и множества других трудно учитываемых факторов.
Невозможно, опираясь на динамическую модель о приливах, объяснить те факты, когда приливные горбы бегут впереди Луны. Непонятно, каким образом Луна умудряется одновременно и отталкивать приливную волну, и притягивать приливной горб? Это необъяснимо гравитацией Луны и неоднородностью гравитационного поля. Для того, чтобы существовал «лунный приливной горб», необходима неоднородность гравитационного поля, а для этого, Луна должна постоянно находиться над горбом, иначе горб развалится [2].
Галилей называл теорию о приливах легкомысленной и считал ее печальным возвращением в область мистических бредней, предпочитая объяснять приливы вращением Земли. Ч. Дарвин писал в 1911 году: «Нет необходимости искать античную литературу ради гротесковых (фр. причудливых, смешных) теорий приливов» [2].
В настоящее время механизм лунных и солнечных приливов носит общий характер. Он подробно нигде не описывается и не объясняет наблюдающиеся в отдельных регионах Земли отклонения от него. Инструментальные наблюдения за величиной приливов и отливов по сравнению с тем временем, когда создавалась эта теория, шагнули далеко вперед и при ее справедливости должны бы ее подтвердить, однако, этого не наблюдается.
Непонятно, как можно, объяснять прилив гравитационным воздействием Луны, если в космонавтике уже давно доказано, что область притяжения Луны ограничена 10 тысячами километров от ее поверхности. При радиусе орбиты более 10 тысяч км искусственные спутники Луны срываются из орбиты [2].
По нашему мнению, сила тяготения, а, следовательно, Луна и Солнце к приливам и отливам не имеют никакого отношения, кроме, как их присутствия в это время на небосводе. Согласно проведенного анализа литературных данных, наиболее реальной причиной этих явлений можно считать наличие постоянно присутствующих спиральных потоков звездного ветра, идущего от Солнца по наружной (теневой) стороне и к Солнцу по внутренней освещенной (солнечной) стороне конуса [3, с. 7]. При этом левое полушарие (левее линии АС) находится под действием опускающегося к Солнцу сверху спирального газового потока, вращающегося по часовой стрелке. Правое полушарие (правее линии АС) находится под действием поднимающегося от Солнца снизу спирального газового потока, вращающегося против часовой стрелки. Эта граница может смещаться как в одну, так и в другую сторону в зависимости от расположения Земли на орбите. Схематично это представлено на рисунке 1.
Данная гипотеза позволяет более аргументированно объяснить механизм и все особенности этого явления. Обычно влияние внешнего и внутреннего потоков звездного ветра практически не ощущается над территорией суши, а также в замкнутых водоемах из-за находящегося над ними плотного слоя атмосферы, удерживаемого природным ландшафтом с обильной растительностью и пересеченной местностью.
Наиболее заметно воздействие потоков звездного ветра на поверхности бескрайнего водного простора океанов. Внешний поток солнечного ветра, идущий от Солнца по теневой стороне, обеспечивает направление обращение Земли вокруг Солнца и вращение вокруг собственной оси. Он имеет большую скорость, чем внутренний поток, поэтому, создаваемая им приливная волна, характеризуется большей высотой.
Как видно из рисунка 1 в месте начала соприкосновения внешнего и внутреннего потоков звездного ветра с водной поверхностью океанов наблюдается отток воды за счет захвата ее поверхностных слоев вращающимися по спирали потоками. В этих местах, на участках АВ и СD, будет наблюдаться отлив. Его величина (высота) будет уменьшаться по мере перемещения от точки А к В и от С к D.
Захваченная потоками солнечного ветра масса воды с участков АВ и CD будет перегоняться соответственно на участки ВС и DA, приводя к образованию здесь эффектов прилива.
Вследствие вращения Земли вокруг своей оси происходит постепенное перетекание, образовавшегося на поверхности избытка (по высоте) воды из зон прилива в соседнюю зону отлива в направлении вращения Земли (против часовой стрелки). При этом на земной поверхности, находящейся в участках CD и АВ, происходит смена отлива на прилив. Наличием сопротивления перемещению потока приливной волны по поверхности воды и участкам суши объясняется ее отставание от скорости вращения Земли в среднем на 50 минут.
Интервал между кульминациями последовательных прилива и отлива составляет в среднем около 6 ч 12 минут. Однако, учитывая наличие на пути приливной волны препятствий в виде материков, отмелей и островов, а также ветра, время и величина прилива могут колебаться. В целом, согласно действующему в природе закону равновесия, происходит непрерывное поочередное выравнивание уровней воды на всех участках с постепенным их смещением по поверхности Земли, вследствие ее вращения вокруг оси.
За время полного оборота Земли вокруг собственной оси почти в каждой точке океанского побережья, за редким исключением, будут дважды наблюдаться прилив и отлив. Один более мощный прилив образуется под действием внешнего потока солнечного ветра на теневой стороне, а другой – более слабый, под действием внутреннего газового потока на солнечной.
Есть на сегодня и непонятные вопросы особенностей приливов, которые теория лунных приливов объяснить не может. Так, в некоторых местах (Южно-Китайское море, Персидский залив, Мексиканский и Сиамский заливы) наблюдается только один прилив в день [2].
Это объясняется тем, что выход к океану у них находится только с одной стороны (с востока). С западной стороны они окружены сушей, поэтому поступление приливной волны возможно только с востока. Такое возможно только тогда, когда Земля на орбите располагается так, что большая часть полушария находится во внутренней части орбиты в зоне действия внутреннего газового потока, вращающегося по часовой стрелке.
В ряде районов Земли (например, в Индийском океане) бывает то один, то два прилива в день [2].
На освещенной стороне, кроме более низкой скорости газового потока, меняется на противоположное его направление. При относительно небольшой скорости, образованию приливной волны может мешать природный ландшафт. В тех местах, где наблюдаются то один, то два прилива, причиной этого явления может быть относительное изменение положения земной поверхности по отношению к Солнцу в процессе ее обращения по орбите (сезонностью).
Согласно водоворотной теории о приливах, на Земле вращаются сотни водоворотов различных размеров и с различными угловыми скоростями, по периметру которых постоянно движется приливная волна [2].
По нашему мнению, водовороты не создают приливной волны. Они возникают, как результат движения приливной волны, которая, вследствие вращения Земли вокруг собственной оси, прижимается к побережью и движется вдоль него в направлении его скоса, обеспечивающего наименьшее сопротивление движению.
Именно приливная волна является источником образования океанских течений и, как частный случай, водоворотов. Образование водоворотов обусловлено природным ландшафтом океанского дна (хребты, впадины, острова и т.д.) и конфигурацией прибрежной зоны (заливы, проливы, устья рек и т.д.). Направление движения течений и вращения водоворотов определяется тем, какой поток солнечного ветра (внутренний или внешний) является причиной образования этой волны. Внешний движется только по теневой стороне орбиты против часовой стрелки, а внутренний наоборот – по солнечной и по часовой стрелке.
Сезонное изменение ориентации поверхности Земли по отношению к Солнцу на орбите оказывает влияние на направление движения некоторых течений и водоворотов, а также на количество периодичность и величину приливов и отливов.
Раз в год Земля максимально приближается к Солнцу (перигелий), при этом максимально увеличивается и орбитальная скорость Земли и, как следствие, увеличивается высота приливов и отливов [2]. С точки зрения нашей гипотезы это легко объясняется более высокой скоростью солнечного ветра, величина которой обратно пропорциональна расстоянию от поверхности Солнца. Увеличение скорости потока солнечного ветра на наружной (теневой) стороне приводит к увеличению разрежения в центре воронки, а, следовательно, к увеличению скорости внутреннего газового потока.
Увеличение их скорости при наличии корональных выбросов на Солнце приводит к появлению сильного шторма и циклонов над океанами, сопровождающихся образованием приливных волн значительной высоты. Такие приливные волны распространяются только в одном направлении.
Именно эти потоки, вследствие их воздействия на слои атмосферы и их смещения, наряду с приливными и отливными процессами, играют важную роль в создании областей пониженного и повышенного давления в атмосфере Земли. Это в свою очередь приводит к возникновению перемещений воздушных масс (ветров) различного направления над поверхностью Земли. Именно эти ветра ощущаются на поверхности Земли, и вызывают волнение на водной поверхности замкнутых водоемов относительно небольших размеров (моря и озера).
Доказано, что все даже замкнутые более-менее крупные озера и моря имеют приливы и отливы, но их высота крайне незначительна и полностью компенсируется воздействием на них атмосферного давления, поэтому визуально они не заметны.
Ветер оказывает существенное влияние на приливо-отливные явления. Ветер с моря нагоняет воду в сторону берега, высота прилива увеличивается сверх обычной, и при отливе уровень воды тоже превосходит средний. Напротив, при ветре, дующем с суши, вода сгоняется от берега, и уровень моря понижается.
Амплитуда прилива в океане вдали от побережья не превышает 1 м, но у берегов в зависимости от их очертаний и глубины приливы могут достигать значительной высоты. Особенно высокие приливы наблюдаются в узких проливах либо в глубине длинных заливов [1].
Величина приливов и отливов на побережье зависит от многих факторов. Согласно проведенным наблюдениям, наиболее важным является наличие участка, соединяющего водоём с океаном. Чем более замкнут водоём, тем меньше степень проявления приливо-отливных явлений.
Наблюдающиеся на берегу и в устьях рек приливы – это отголоски, а иногда и отражение («рикошет») от скалистых берегов тех мощных «приливных волн», которые разгоняются на просторах океана. При столкновении приливной волны с берегом или островом она продолжает движение вдоль берега в сторону его уклона. Попадая таким образом в узкий залив, волна огибает его и выходит вдоль противоположного берега залива через туже горловину, через которую зашла. При этом внутри залива образуется водоворот, вращающийся в направлении движения приливной волны вдоль берега. Учитывая, что за счет торможения о берег скорость волны снижается, то количество поступающей воды превышает ее отток, вследствие этого уровень воды в заливе (приливе) резко повышается.
Возникновение на поверхности морей и океанов, «вблизи» участков суши относительно небольших водоворотов вызвано, очевидно, столкновением встречных потоков накатывающихся и отраженных волн или наличием глубоких впадин или подводных рифов на дне.
Все, имеющиеся «загадки» приливов и отливов для разных мест на Земле, легко можно объяснить с точки зрения нашей теории на основании выше приведенных положений о поведении приливных волн, вызываемых потоками звездного ветра, с учетом природного ландшафта данного места.
Разберем одну из таких «загадок» прилива: «Лунное приливное течение», движущееся с Индийского океана с востока на запад, врезаясь в восточный берег острова Мадагаскар, вопреки ожиданиям, создает нулевые приливы и отливы. А аномально высокая приливная волна почему-то возникает между островом Мадагаскар и восточным берегом Африки [2].
Основные причины этого заключаются в следующем:
1. Энергия набегающей на восточный берег о-ва Мадагаскар приливной волны гасится расположенным перед ним довольно высоким Маскаренским подводным хребтом и Маскаренскими островами, что создает нулевые приливы и отливы.
2. Наиболее мощная приливная волна образуется выше Маскаренского подводного хребта и Сейшельских островов. Минуя относительно невысокий Аравийско-Индийский подводный хребет, она ударяется в побережье Сомали и, с учетом его уклона, движется вдоль берега на юг.
3. Встретившиеся на пути приливной волны Каморские острова и относительно небольшая ширина Мозамбикского пролива между Мозамбик и о. Мадагаскар не в состоянии свободно пропустить такой объем воды. Это приводит к резкому аномально высокому подъему уровня воды в данном месте.
Таким образом, предложенная гипотеза приливов и отливов позволяет объяснить:
1. Отсутствие регулярных приливов и отливов в замкнутых водоемах.
2. Колебания количества и величины суточных приливов и отливов, и их аномалий.
3. Образование океанских течений и водоворотов и их сезонных изменений.
4. Влияние природного ландшафта дна океана и побережья на приливы и отливы.
5. Образование зон пониженного и повышенного давления в атмосфере Земли.
1. Коммуника. Бутиков Е.И. Океанские приливы в компьютерных моделях. [Электронный ресурс]. – URL.: https://kommunikaru268121494.wordpress.com/2019/10/05/ [дата обращения 30.03.2020].
2. Юсуп Хизиров. Приливы и отливы – результат вращения Земли и водоворотов. 06.07.2018. [Электронный ресурс]. – URL.: http://www.rusnor.org/pubs/articles/15638.htm [дата обращения 18.03.2020].
3. Кузнецов А.И. Движение и вращение планет и звезд // Материалы Международной научно-практической конференции «ХI Торайгыровские чтения». – Павлодар, 2019. – Т. 4. – С. 3 – 8.
