Астрономия луна приливы отливы

Влияние Луны — приливы и отливы

Приливы и отливы, вызываемые силой гравитации, служат предметом изучения нескольких наук — физики, астрономии и физической географии. На побережьях океанов и открытых морей приливы и отливы можно наблюдать ежедневно. Обычно уровень воды у берегов дважды повышается и дважды понижается в течение суток, точнее, 24 ч 50 мин. Это время соответствует периоду видимого обращения Луны на небе. Люди давно связали приливы и отливы с Луной, а Исаак Ньютон показал, что их причина — притяжение спутником Земли, точнее, ее водной оболочки.

Луна, как и другие небесные тела, притягивает Землю. Капли воды на участке, наиболее близком к Луне в определенный момент, притягиваются спутником сильнее, чем капли на наиболее далеких от нее территориях.

В результате водная оболочка Земли вытягивается в направлении Луны. На стороне нашей планеты, обращенной к ее спутнику, и на противоположной ее стороне вода поднимается, за этот счет она опускается в других местах.

Солнце тоже вызывает приливы, но они слабее лунных. Дело в том, что приливные силы зависят не от самой силы притяжения, а от ее неоднородности, которая уменьшается быстрее, чем сила притяжения. Можно сравнить это со светом от разных источников. Поднесите руку на несколько сантиметров к горящей свечке на столе. Сразу станет теплее. Приблизившись на те же пару сантиметров к мощному фонарю на улице, вы не заметите разницы. Свечка в данном случае — небольшая, но близкая Луна, а большой фонарь — огромное, но далекое Солнце.

Для наблюдателя на Земле Луна движется по небу с запада на восток и за сутки (точнее, за 24 ч 50 мин) делает полный оборот вокруг нашей планеты. Приливные выступы как бы следуют за Луной, образуя приливную волну (точнее, две волны в противоположных точках земного шара). Волна движется с запада на восток против вращения Земли со скоростью около 1800 км/ч и над каждым местом в океане проходит дважды в сутки. Однако существуют территории, где за сутки происходит только один прилив.

Высота прилива

В открытом океане приливная волна невысока и незаметна. Но у берегов, особенно в небольших бухтах, материк препятствует движению приливной волны, и за время между отливом и приливом вода накапливается. Приливы у берегов (то есть разница между уровнями воды при приливе и отливе) бывают в среднем 4—5 м. Самый большой прилив в мире — около 18 м — наблюдается в заливе Фанди на восточном побережье Канады. Во внутренних морях приливы намного меньше: массы воды из океана не могут пройти через узкие проливы, и уровень воды зависит от площади моря. Так, в Средиземном море приливы достигают 1—2 м, а в Черном море — 10 см.

Возникают ли приливы на суше?

Приливные волны возникают и на твердой поверхности Земли, но они невелики, поскольку наша планета очень плотная и упругая, как стальной шар. Эту упругость удалось определить именно благодаря приливам. Ведь если бы Земля была абсолютно твердой, приливы бы не возникали, а если бы она была абсолютно жидкой, они оказались бы очень большими.

Источник

лунный календарь на каждый день

Влияние Луны на приливы и отливы

Приливами и отливами называют периодические повышения и понижения уровня воды в океанах и морях. Дважды в течение суток с промежутком около 12 часов 25 минут вода у берега океана или открытого моря поднимается и, если нет преград, заливает иногда большие пространства – это прилив. Затем вода понижается и отступает, обнажая дно – это отлив. Почему это происходит? Об этом задумывались еще древние люди, они-то и заметили, что эти явления связаны с Луной. На основную причину приливов и отливов впервые указал И. Ньютон – это притяжение Земли Луной, а точнее, разность между притяжением Луной всей Земли в целом и водной ее оболочки.

Объяснение приливов и отливов теорией Ньютона

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 является абсолютно твердым телом, поэтому разность сил притяжения частиц, находящихся вблизи поверхности Земли и вблизи ее центра (эту разность называют приливообразующей силой), смещает частицы относительно друг друга, и Земля, прежде всего ее водная оболочка, деформируется.

В результате на той стороне, которая обращена к Луне, и на ее противоположной стороне вода поднимается, образуя приливные выступы, и там накапливается излишек воды. За счет этого уровень воды в других противоположных точках Земли в это время снижается – здесь происходит отлив.

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 примерно за 24 часа 50 минут. С этим же периодом и приливные выступы следуют за Луной и перемещаются по поверхности океанов и морей с востока на Запад. Поскольку таких выступов два, то над каждым пунктом в океане дважды в сутки с интервалом около 12 часов 25 минут проходит приливная волна.

Почему высота приливной волны разная

В открытом океане вода поднимается при прохождении приливной волны незначительно: около 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 в Канаде. В России наибольшие приливы (13 м) происходят в Гижигинской и Пенжинской губах Охотского моря. Во внутренних морях (например, в Балтийском или Черном) приливы и отливы почти незаметны, потому что в такие моря не успевают проникнуть массы воды, перемещающиеся вместе с океанской приливной волной. Но все равно в каждом море или даже озере возникают самостоятельные приливные волны с небольшой массой воды. Например, высота приливов в Черном море достигает лишь 10 см.

В одной и той же местности высота прилива бывает различной, так как расстояние от Луны до Земли и наибольшая высота Луны над горизонтом с течением времени изменяются, а это приводит к изменению величины приливообразующих сил.

Приливы и Солнце

На приливы также оказывает действие и Солнце. Но приливные силы Солнца в 2,2 раза меньше приливных сил Луны. Во время новолуния и полнолуния приливные силы Солнца и Луны действуют в одном направлении – тогда получаются наиболее высокие приливы. Но во время первой и третьей четвертей Луны приливные силы Солнца и Луны противодействуют, поэтому приливы бывают меньшими.

Приливы в воздушной оболочке Земли и в ее твердом теле

Приливные явления происходят не только в водной, но и в воздушной оболочке Земли. Они называются атмосферными приливами и отливами. Приливы происходят также в твердом теле Земли, поскольку Земля не является абсолютно твердой. Вертикальные колебания поверхности Земли вследствие приливов достигают нескольких десятков сантиметров.

Практическое использование приливов и отливов

Приливная электростанция – это особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров.

В 1967 г. во Франции была построена приливная электростанция в устье реки Ранс. В России c 1968 г. действует экспериментальная ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря. Существуют ПЭС и за рубежом — во Франции, Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах.

Источник

Как луна влияет на приливы и отливы

Предки считали, что Луна оказывает значительное влияние на нашу планету. Самое яркое проявление связано с изменениями в водоемах, особенно хорошо это прослеживается в морях и океанах. В статье рассмотрим, влияние Луны на приливы и отливы.

Механизм явления: приливы и отливы

Уровень вод мирового океана зависит от расположения Земли по отношению к Солнцу и Луне. Наша планета, вращаясь, изменяет горизонтальное положение толщи воды. Этот процесс, происходящий в водоемах, ученые подразделяют на три степени.

1. Явление полной воды – вода поднимается до максимального уровня.
2. Отлив – постепенный отток, который наблюдается на протяжении 6 часов.
3. Явление малой воды – минимальное снижение воды в водоеме.

Луна изменяет уровень вод мирового океана и приподымает их. Весь процесс занимает в среднем 12,5 часов. Когда бывает новолуние и полнолуние, расстояние между уровнями минимального и максимального подъема увеличиваются. При влиянии Луны на приливы и отливы происходит сближение амплитуд больших и малых вод.

Причины возникновения приливов и отливов на Земле

На приливы и отливы оказывают действие два небесных тела: Луна и Солнце. Рассмотрим особенности их влияния.

Воздействие лунной энергии

Почему Луна влияет на приливы и отливы? Она – ближайшая спутница Земли. Лунное притяжение поднимает ближайший к спутнику участок водоема, а вращение Земли заставляет повышаться противоположную часть. Водяной гребень движется к берегу, увеличивая уровень. Так происходят приливы. Приливные выступы с излишком воды образуются одновременно с двух сторон Земли: в обращенной к Луне и противоположной. Из-за этого в перпендикулярных точках уровень воды понижается и наблюдается отлив.

Фазы Луны влияют на приливы и отливы в часовых поясах. В противоположных полушариях они происходят в одинаковое время.

• Луна, проходя первую фазу, движется против часовой стрелки. Ее наблюдают в западной части неба. Амплитуда водных колебаний уменьшается;
• В фазе первой четверти правая сторона Луны освещается, а Солнце снижает воздействие гравитации;
• Находясь во второй фазе, расстояние между Луной и Солнцем растет. Видимость Селены увеличивается. Наступает полнолуние, повышается амплитуда водных колебаний;
• Полнолуние – это максимальное удаление гидросферы Земли от Луны и Солнца. Небесные тела дают свои отливы и приливы. После этой точки происходит обратный эффект.

Влияние деятельности Солнца

Солнце находится на большом расстоянии от Земли, соответственно сила его воздействие меньше. Приливы называют солнечными и лунными, когда Земля, Солнце и Луна выстраиваются в прямую линию. Солнечный приток происходит ровно за одни сутки, лунный занимает около 25 часов.

Основные разновидности приливов и отливов

Лунные приливы и отливы разделяют по степени длительности.

1. Полусуточные – полная вода сменяется малой. Такое явление проходит два раза за одни сутки. Амплитуды практически одинаковы;
2. Суточные – по одному отливу и приливу. Когда Луна движется через экватор, уровень водоемов практически не изменяется. Если угол отклонения Луны невелик, то происходят маломощные приливы, если угол увеличивается – они набирают силу;
3. Смешанные – это подъем воды, описанные в п. 1 и 2 с несвойственными проявлениями;
4. Аномальные проходят в водоемах с небольшой глубиной. Время на водный приток сокращено.

Приливы практически незаметны в тех морях, которые отделены неширокими проливами от океанов.

График приливов и отливов на Земле

Для людей, чья деятельность связана с морями и океанами, разработаны таблицы с графиком приливов и отливов. В них обозначены периоды и пики этих явлений, фазы восхода Луны и Солнца, расчет амплитуды изменения уровня вод. Явления происходят летом и зимой в одно и то же время по меридиану. Весной и летом с отклонением на 23 градуса от линии максимального водяного притока и оттока. Графики дают только ориентировочную информацию, так как природа не подвластна человеку. Ее каприз может случиться в любое время.

Влияние приливов и отливов на окружающую среду и человека

Изменение уровня водоемов имеет большое значение для прибрежных обитателей, промышленной деятельности человека, обустройства курортов. Стихия может не только нанести значительный вред, но и оказать помощь и положительное воздействие на организацию отдыха человека.

Волны – убийцы: гипотезы и последствия явления

Человеку кажется, что воздействие небесных тел на Землю хорошо изучено, но катаклизмы все равно случаются. Когда наиболее сильно воздействует Луна и Солнце, образуются гигантские водяные глыбы, достигающие 25 метров в высоту. Волны с огромной амплитудой способны унести в открытое море даже огромные танкеры. Природа их возникновения мало изучена: стремительное формирование и резкое исчезновение до сих пор вызывают споры ученых. Зафиксировать явление удалось с помощью спутников-радаров. Аномальные гребни волн угрожают тем, кто живет в прибрежных районах, разрушает пляжи, наносят вред жилищам.

На организмы населяющие землю

Морские животные больше всех испытывают на себе воздействие уровня водяных колебаний. Моллюски и устрицы начинают активно увеличивать свою популяцию во время приливов.

Небольшим животным колебания уровня воды приносит неудобства. Они вынуждены менять места обитания и перебираться ближе к берегу, чтобы отлив не унес их в море, а прибывшие волны не затопили дома.

На жизнедеятельность человека

Человек начал использовать силу притяжение и воздействия Луны в середине XX века. В разных уголках мира стали появляться гидроэлектростанции. Их принцип работы связан с приливной силой и кинетической энергии вращения нашей планеты. Такие станции строят на морских берегах, где уровень воды подвержен изменению два раза в сутки, а амплитуда может достигать 18 м. В России в 1968 году была введена в эксплуатацию приливная электростанция на берегу Баренцева моря.

В судоходстве фазы полной воды используются для разгрузки судов, следующих вверх по течению рек. В этом помогают графики, по ним капитаны определяют ориентировочное время поднятия воды и амплитуду волны.

Время и сила приливной волны влияют на обустройство курортных зон и пляжей, занятия морскими видами спорта. Люди научились использовать энергию Луны в своих целях, хотя непредвиденные обстоятельства способны нарушить все планы.

Живу по лунному календарю с 2012 года. Все практики, о которых рассказываю сначала опробовала на себе.

Источник