Почему происходят приливы?
Опубликовано RMR_astra в сб, 20/06/2015 - 18:01
Земля своим приливным действием затормозила суточное вращение Луны, но и Луна вызывает приливы на Земле. Под влиянием Луны сутки на Земле увеличиваются всего на 0.015 секунд за 1000 лет. Поэтому Земля продолжает вращаться вокруг своей оси, а приливная волна перекатываться по ее поверхности, следуя за движением Луны. То, что прилив обращен к Луне, это понятно, но почему прилив возникает также и на противоположной стороне Земли?
На рисунке векторы обозначают силу притяжения к Луне. Пункт М притягивается сильнее, чем центр Земли, точка О, которая в свою очередь притягивается к Луне сильнее, чем пункт Н. Важно, что сила притяжения уменьшается с увеличением расстояния между взаимодействующими телами обратно пропорционально квадрату расстояния, то есть, если расстояние увеличивается в 2 раза, то сила притяжения уменьшается в 4 раза. Пункт Н отстает от центра и приподнимается над ним, возникает горб на противоположной стороне Земли. От возникновения приливных горбов масса Земли не возрастает, значит, раз есть приливы, должны быть и отливы. На рисунке приливы показаны синей линией, а отливы - красной.
Из-за суточного вращения в каждой точке на Земле за сутки происходят два прилива и два отлива. Высота прилива в данной точке зависит от ее расстояния до подлунной точки и от геофизических факторов: на морях и океанах приливы достигают нескольких метров, а на суше – сантиметров.
Приливы, вызываемые Землей на Луне, неподвижны и расположены на линии Луна – Земля. Приливы, вызываемые на Луне Солнцем, слабы и не изменяют эту ситуацию. Приливы и отливы, вызываемые на Земле Солнцем, слабее лунных из-за большого расстояния от Солнца.
Приливное действие - разность сил притяжения, действующих на ближние и дальние области притягивающихся тел – очень широко распространено во вселенной. Планеты тормозят вращение больших спутников, звезды и Солнце – вращение ближайших планет, двойные и кратные звезды обмениваются атмосферами, окружающие звезды разрушают звездные скопления, приближающиеся друг к другу галактики изменяют форму, черные дыры разрывают приближающиеся к ним объекты, и это далеко не полный перечень действия приливных сил.
В интернете много более подробного материала по этой теме, здесь же только объясняется суть этого явления.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
- 12360 просмотров
Спасибо за доступное для понимания объяснение приливов. Специально посмотрела, как представлены приливы и отливы в интернете, чтобы сравнить.
Меня заинтересовал такой вопрос, а есть ли вблизи Ульяновска места, в которых можно зафиксировать приливы и отливы? Пусть даже небольшие, но повторяющиеся с периодичностью два раза в сутки.
Степень проявления приливо-отливных явлений зависит от замкнутости водоёма. Объёма Волги недостаточно для заметного воздействия Луны?
P.S. Уважаемая RMR_astra, в тексте о приливах Вы написали об отливах, отмеченных красной линией, но на рисунках их нет. Один обозначенный красный овал ограничивает центр Земли.
Полина.
Вы спрашивали:
Объема Волги, думаю, не достаточно. Да и широта не та. Другое дело архипелаг Самоа. Подлунная точка скоро пройдет точно над ними. 31 июля - 1августа склонение Луны будет равно широте местности, а значит Луна кульминирует в зените. Приливный горб, обычно рисуют в подлунной точке. Кое-кто говорит, что приливный горб сносится по ходу движения Земли, а значит придет чуть позже (на сколько?) времени ее кульминации. Земля то вращается на восток, а Луна плывет по небу с востока...
Теперь зайдем на сайт http://www.tide-forecast.com/locations/Apia-Samoa-Islands/tides/latest
и увидим такую картину:
В таком виде диаграмма плохо читается. Преобразуем ее немножко.
Что же мы видим? Высокая вода соответствует восходу или заходу Луны, а низкая надиру и зениту Луны! Вот чудеса! И это на открытой воде. Что может быть открытее и просторнее Тихого океана? Ничто не мешает вздыматься горбу вслед за Луной. И почему он так отстает от кульминирующей Луны? На целых 6 часов или на четверть окружности параллели. Кто мне подскажет?
Вообще-то для вычисления высоты приливной волны необходимо еще учитывать и солнечный прилив. Кроме этого, прилив - это не просто "вспучивание" воды, а гидродинамический процесс. Искажается ведь не только поверхность воды, а вся ее толща. Так что задача вычисления высоты приливов не такая уж простая задача.
Тут ведь дело не в высоте прилива, а в его расположении относительно подлунной точки. Кульминации Луны в открытом океане соответствует низкая вода, а восходу и заходу - высокая. Парадокс, разрешимый только в динамической теории приливов.
Все правильно! Конечно, надо считать приливные течения с учетом того, что локальный гравитационный потенциал складывается из потенциала Земли, Луны и Солнца.
Говорят, твердая поверхность Земли поднимается на 60 см приливным действием Луны. Осталось найти способ измерения высоты места над уровнем моря с точностью до 1 см и сопоставить эту дельту с движением подлунной точки.
Уважаемая Полина!
Красная линия отливов проходит по поверхности Земли в плоскости, перпендикулярной линии, соединяющей приливы. Вы правы: надо было линию на дальной стороне Земли сделать пунктирной, тогда было бы нагляднее.
В Ульяновске тоже происходят приливы и отливы, их можно наблюдать сейсмическими методами. В Волге приливы незаметны, так как «стираются» течением и ветрами, но в устьях рек, впадающих в океаны и в другие открытые водоемы, уровень воды зависит от приливов и отливов
Красная линия отливов проходит по поверхности Земли в плоскости, перпендикулярной линии, соединяющей приливы. Вы правы: надо было линию на дальной стороне Земли сделать пунктирной, тогда было бы нагляднее.
В Ульяновске тоже происходят приливы и отливы, их можно наблюдать сейсмическими методами. В Волге приливы незаметны, так как «стираются» течением и ветрами, но в устьях рек, впадающих в океаны и в другие открытые водоемы, уровень воды зависит от приливов и отливов.
Всё-таки отливы более наглядно выглядят на данном рисунке. Ваша интерпретация отливов остаётся не совсем понятной, во всяком случае для меня.
Уважаемая Полина!
Если Вам непонятно, как происходят отливы, значит, это явление наверняка непонятно многим нашим читателям, я должна была его объяснить подробнее.
Начну с примера. Если растягивать пластмассовый шарик, его середина будет утоньшаться поперек линии растяжения, а вещество с середины шарика будет смещаться в обе стороны вдоль лини растяжения.
Лунные приливы растягивают Землю, а в плоскости, перпендикулярной линии растяжения, Земля вместе с океанами и сушей стремится сжаться. На линии пересечения этой плоскости с поверхностью Земли происходят отливы. На рисунке приливы показаны синими линиями, проходящими через точки М и Н, а полоса отливов обозначена красным цветом и проходит по поверхности Земли через точки К и Л.
Важно, что в данном объяснении для упрощения принимается, что Луна в течение земных суток не смещается по своей орбите вокруг Земли, а неподвижно стоит в одной точке.
Поэтому приливы и отливы занимают одно и то же положение по отношению к Луне.
Проследим, что будет происходить, например, в Исландии за интервал времени, равный суткам.
Начало этого интервала совсем не обязательно должно приходиться на полночь, ведь суточное вращение Земли рассматривается по отношению к Луне, а не по отношению к Солнцу.
Начнем отсчет суток в Исландии с прилива в точке И1. Из-за суточного вращения Земли Исландия через четверть суток окажется в точке И2, в полосе отливов, еще через четверть суток Исландия опять попадет в прилив в точке И3, еще через четверть суток окажется второй раз в полосе отлива в точке И4, а еще через 6 часов закончатся сутки, и Исландия попадет в исходное положение, в точку И1. Таким образом, как и в любой точке на Земле, в Исландии за сутки произойдет два прилива и два отлива. Но в разных точках Земли высота приливов и глубина отливов - разные.
Из-за суточного вращения Земли, показанного стрелками на рисунке, в полосы приливов и отливов вслед за Исландией будут попадать все новые области Земли.Такое явление равносильно тому, что полосы приливов и отливов будут смещаться по поверхности Земли в сторону, противоположную ее суточному вращению.
Что происходит с приливами и отливами при движении Луны по орбите вокруг Земли, можно рассмотреть в другой раз.
Уважаемая Полина! Спасибо за видеофильм. Он переносит нас в далекие края и создает соответствующее настроение. А рисунок из интернета может кого угодно запутать. Как, например, Исландия попадет в полосы отливов? Ей для этого за сутки нужно побывать на южном и северном полюсах Земли?
Объяснение с научной точки зрения не вызывает сомнения. Только хотелось большей наглядности приливов и отливов для тех участников сайта, которые не видели это явление наяву (для начинающих астрономов-любителей).
Сравнение прилива и отлива для одного и того же географического места.
И схематическая иллюстрация:
Поэтому я и "вредничала", рассчитывая увидеть линии приливов и отливов в одном и том же месте. Конечно, в различное время суток.
Возможно, кто-то из участников нашего сайта заинтересуется данным явлением и захочет специльно выбрать такой маршрут поездки, чтобы увидеть своими глазами.
Ульяновцы Камиль Багаутдинов и Ильмир Валиев на машине УАЗ совершили поездку, которая носила для них "чисто познавательный характер и цель: добраться до мыса Немецкий (Вайда-Губа), где находится самый северный маяк континентальной европейской части России".
Посмотреть фоторепортаж с прекрасными фотографиями можно здесь.
Одна из фотографий: