Механизм приливных явлений

Для упрощения явления предположим, что вся Земля равномерно покрыта океаном постоянной глубины, действует только приливообразующая сила Луны и Луна находится в плоскости экватора, т. е. при склонении, равном нулю.

В соответствии с рис. 10.4 приливообразующая сила будет перемещать воду океана, растягивая ее от линии, проходящей через центры Земли и Луны. Это перемещение будет происходить до тех пор, пока горизонтальные градиенты давления, возникающие вследствие деформации уровня океана, не уравновесят приливообразующую силу (точнее, ее горизонтальную составляющую).
В положении равновесия масса воды океана примет форму эллипсоида вращения - приливного эллипсоида, большая ось которого направлена на Луну (рис. 10.5). Согласно теории Ньютона, если пренебречь вязкостью и инерцией воды, а также трением о дно, эллипсоид прилива постоянно сохраняет положение статического равновесия (отсюда название теории Ньютона -

а - положение эллипсоида прилива; б - суточный ход уровня в точке А


В соответствии с движением системы Земля - Луна приливный эллипсоид, следуя за Луной, делает один оборот вокруг своей оси за лунный месяц.
Для объяснения механизма колебаний уровня и сопутствующих им течений примем во внимание и суточное вращение Земли. На рис. 10.5 изображена схема сечения экваториальной плоскостью приливного эллипсоида, создаваемого Луной. Направления суточного вращения Земли и движения Луны указаны стрелками. За сутки каждая точка Земли делает полный оборот. За это же время Луна по ее орбите проходит некоторый отрезок пути. Поэтому наблюдатель на Земле увидит вторично Луну в таком же положении не ровно через 24 ч, а через 24 ч 50 мин (лунные сутки).

Вместе с Луной на соответствующий угол повернется и приливный эллипсоид.
Масса воды океана совершает суточное вращение вместе с твердой Землей и в то же время непрерывно сохраняет форму приливного эллипсоида, большая ось которого следует за Луной. Рассмотрим изменения уровня в произвольной точке Земли А, начиная счет времени с момента A0, когда Луна находилась над этой точкой в зените.
В положении А0 наблюдается полная вода. По мере вращения Земли рассматриваемая точка будет уходить от максимального возвышения приливного эллипсоида, и уровень в ней будет понижаться. Спустя три часа точка А должна оказаться в точке среднего уровня эллипсоида А1. Однако за это время эллипсоид, следуя за Луной, несколько повернется, и средний уровень будет наблюдаться несколько позже, приблизительно через 3 ч 6 мин. Через 6 ч 12,5 мин наступит малая вода, через 12 ч 25 мин - вторая полная вода, через 18 ч 37,5 мин - вторая малая вода. Полный цикл колебаний будет повторяться каждые 24 ч 50 мин, т. е. каждые лунные сутки.
Как видим на рис. 10.5, в точке А наблюдается полусуточный прилив с периодом, равным половине лунных суток (12 ч 25 мин). Очевидно, что при нулевом склонении Луны относительно плоскости экватора во всех точках на Земле будут наблюдаться полусуточные приливы. Только на Северном и Южном полюсах прилива не будет.
Аналогично рассуждая для системы Земля - Солнце, получим, что Солнце, находясь в нулевом склонении, также должно создавать полусуточный прилив, только период его будет равен точно 12 ч. 

Еще по теме Механизм приливных явлений:

1. Лунные и приливные ритмы
2. БИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЯВЛЕНИЙ ПАРАЗИТИЗМА
3. ПРИРОДА ЯВЛЕНИЯ АДГЕЗИИ МИКРООРГАНИЗМОВ
4. Классификация явлений прогресса
5. Элементарное эволюционное явление — изменение генотипического состава популяции
6. А.              Целесообразность жизненных явлений как результат естественного отбора
7. Явление питекантропа потомкам (Часть I)
8. ЛОПОУХОСТЬ КАК ЯВЛЕНИЕ ПРИРОДЫ
9. БОЛЕЗНИ ЖЕЛУДКА И КИШОК С ЯВЛЕНИЯМИ КОЛИК У ЛОШАДЕЙ
10. ДЕЙСТВИЕ УНИПОЛЯРНЫХ АЭРОИОНОВ НА ЭЛЕКТРОГУМОРАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
11. Необходимость защиты почвы и растений от неблагоприятных природных явлений
12. РАЗДЕЛ I ЖИЗНЬ КАК ОСОБОЕ ПРИРОДНОЕ ЯВЛЕНИЕ
13. 8.5. СТАРОСТЬ И СТАРЕНИЕ. СМЕРТЬ КАК БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ
14. В 1880 году великий француз микробиолог Луи Пастер открыл явление иммунитета...
15. Суточные изменения оборонительно-пищевого поведения животных в связи с явлением приливов и отливов