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.
- Явление полной воды – вода поднимается до максимального уровня.
- Отлив – постепенный отток, который наблюдается на протяжении 6 часов.
- 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.
- Полусуточные – полная вода сменяется малой. Такое явление проходит два раза за одни сутки. Амплитуды практически одинаковы;
- 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;
- Смешанные – это подъем воды, описанные в п. 1 и 2 с несвойственными проявлениями;
- 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
Математика прилива
Давайте поговорим о приливах. С чем связано это явление — наверное, все знают. С гравитацией Луны и Солнца. Посмотрим же поподробнее.
Размеры Земли достаточно велики, чтобы гравитационный потенциал Луны был разным в отдаленных точках. Более того, достаточно велика даже глубина океана, чтобы потенциал на дне и на поверхности был различен — в достаточной степени, чтобы вызвать перемещение вод. На наиболее близкой к Луне точке океана возникнет вершина водяной горы. При этом на противоположной (диаметрально) точке Земли, если она тоже попала на море, возникнет такой же горб.
На рисунке горбы огромные, но в реальности они очень невелики. В глубоком океане разница может быть порядка метра — сейши и ветровые нагоны могут быть больше. В мелком море приливы и того меньше.
Однако надо учесть движение Луны. За ней движутся и приливные волны. Будь Земля равномерно покрыта океаном, эти волны остались бы невелики. Но любые неравномерности же сразу проявляются. Даже метровая разница в уровне океана — это, в масштабах океана, очень большая масса воды. При выходе на мелководье высота волны растет, при проходе проливов возникают мощные течения.
Тут важна география. Например, Белое море расположено так, что приливная волна беспрепятственно входит в него; в результате возникают очень сильные приливные течения и очень значительные колебания уровня. Приливная динамика доминирует в Белом море. А вот в Средиземном вход расположен иначе, и приливная волна в него не заходит. И Балтийское тоже.
Важно еще, что на волну действует сила Кориолиса , и она заворачивает. В итоге получается сложна картина «котидальных линий» вроде той, что на рисунке.
Котидальная линия — линия одной и той же фазы прилива. Фаза — это доля периода. Амфидромическая точка — точка пересечения котидальных линий, и там амплитуда равна нулю.
Лунный прилив обозначается М2. Из-за двух горбов он повторяется примерно два раза в сутки и потому называется полусуточный. На самом деле, период прилива (за это время их будет два) равен не 24 часа, а почти 25, точнее, 24 часа 53 минуты. Причина очевидна: за сутки Луна успевает пройти часть своего пути вокруг Земли, который равен одному месяцу (странно, почему так назвали?) или 27 суток. Поэтому Луну надо нагнать, пройдя, грубо, 1/27 суток, что и составляет 53 минуты.
Это обстоятельство не облегчает расчет прилива, потому что пойди посчитай, во сколько будет прилив через 42 дня.
Солнечный прилив тоже существует. Он вдвое слабее лунного, из чего Ньютон вывел отношение плотностей (средних) Солнца и Луны: Луна в два раза плотнее Солнца. Это красивое рассуждение стоит проследить.
Сила притяжения определяется законом обратных квадратов. Для прилива важна разность сил, то есть получаем закон обратных кубов. Массу притягивающего тела (Луны или Солнца) можно выразить через среднюю плотность и куб диаметра. Диаметр же получается через расстояние до небесного тела и его видимый угловой размер.
В итоге, сила прилива определяется плотностью и видимым диаметром — расстояние в кубе сократилось, оно входит в выражение для массы и в закон обратных кубов, собственно.
Видимый диаметр Луны и Солнца совпадает, по странному совпадению — они почти одинаковые на небе. А раз лунный прилив в два раза сильнее солнечного, значит, средняя плотность Луна в два раза выше, чем у Солнца.
Сизигийный прилив, высокий, когда солнечный прилив усиливает лунный, наблюдается тогда, когда Солнце, Земля и Луна находятся на одной прямой. При этом Луна и Солнце могут быть с одной стороны, а могут быть с разных. А квадратурный прилив, самый низкий, наблюдается тогда, когда Солнце, Земля и Луна находятся в вершинах прямоугольного треугольника.
Кстати, слово syzygy, вроде бы, является рекордсменом по числу сравнительно редкой буквы y в одном слове))
Источник