Меню

Система земля 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.

Читайте также:  У этой призрачной луны

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

Почему происходят приливы и отливы? Описание, схема, видео

Большая часть объема космического пространства — это пустота. Но то тут, то там шарообразные сгустки материи — планеты, луны, звезды — проносятся мимо друг друга в исполинском танце. Проделывая свои космические па, они силой гравитации действуют друг на друга, вызывая вспучивания океанических вод на поверхностях планет. Гравитация – это сила тяготения, действующая между всеми без исключения материальными объектами.

Читайте также:  Что за звезда сейчас под луной

Что такое приливы и отливы?

Океанические приливы – это регулярные подъемы и падения уровня вод Мирового океана в ответ на гравитационные воздействия, то есть на силы притяжения. Когда воды океана поднимаются до самой высокой отметки, а это случается каждые 13 часов, это называется приливом. Когда вода опускается до самой низкой отметки, это называется отливом. Если вы приходите отдохнуть на морской пляж во время прилива, то наблюдаете эффект миров, проносящихся мимо Земли в вечном мраке космоса.

Что вызывает приливы?

Солнце, Луна и другие тела Солнечной системы воздействуют на воду и сушу Земли силой своей гравитации. Но практическое влияние оказывают только Луна и Солнце. Солнце, хотя оно очень далеко (149 миллионов километров), настолько массивно, что сила его притяжения велика.

Луна очень мала (ее масса составляет 1 /81 часть от массы Земли), но оказывает выраженное гравитационное действие на Землю в силу своего близкого от нее расстояния (380000 километров).

Влияния положения Луны на приливы

Несмотря на сильную гравитацию огромного Солнца, маленькая Луна благодаря своей близости к Земле оказывает на приливы гораздо большее влияние. Кроме того, сила притяжения Луны заметно меняется от участка к участку земной поверхности. Эти изменения обусловлены разным расстоянием различных участков земной поверхности от Луны в каждый данный момент времени.

Участок воды, находящийся непосредственно под Луной, будет испытывать наибольшее лунное притяжение, так как эти воды ближе к Луне, чем воды на противоположной стороне Земли. Однако приливы в обоих полушариях происходят в одно и то же время. Почему так получается?

Почему приливы в обоих полушариях происходят одновременно?

На той стороне Земли, которая обращена к Луне, вода устремляется от Земли в сторону Луны, увлекаемая силой лунного притяжения. На противоположной стороне, из-за прилива на «лицевой» стороне, суша буквально выдергивается из-под воды, что приводит к приливу и на «обратной» стороне. По мере вращения Земли и перемещения Луны прилив сменяется отливом.

Весенние приливы и отливы

В противоположность Луне Солнце так далеко от нас, что сила его притяжения одинакова в обоих полушариях. Поэтому оно не оказывает на океаны такого разительного действия, как Луна. Однако когда Солнце, Луна и Земля находятся на одной линии, то есть в новолуние, приливы особенно высоки, а отливы особенно глубоки (такие приливы и отливы почему-то называются весенними, хотя происходят круглый год). Вот как начинается обычный прилив. Вода, как и всякая жидкость, очень текуча (если опустить руку в воду, можно убедиться, что ее движения не вызывают почти никакого сопротивления).

Гравитация Луны слишком мала, чтобы просто поднять воду в воздух. Вместо этого происходит вот что. Луна движется вокруг Земли и тянет за собой массу воды силой своего притяжения. Сила гравитации не очень велика, но чтобы заставить воду течь по поверхности, большой силы и не требуется. Когда эта стена воды высотой до двух метров надвигается на сушу, то ее размеры увеличиваются еще больше. Приливы поднимаются над уровнем моря иногда до 10-12 метров. Поднятая в одном месте приливная вода вызывает отток воды в других участках берега.

Почему возникают приливы и отливы – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Почему приливы и отливы случаются дважды в сутки, хотя Луна одна? Объяснение, иллюстрации и видео

Явление приливов и отливов на береговой линии издавна волновало умы ученых. Выдвигались различные предположения, но еще древние римляне заметили связь между масштабами данных явлений и лунными фазами. Рассмотрим механизм возникновения приливов и отливов, почему они происходят дважды в сутки.

Особенности взаимодействия Земли и Луны

Сила, вызывающая приливы и отливы – гравитация. На Землю действуют два тела, способных вызывать приливные волны – Луна и Солнце. Не смотря на то, что сила притяжения Солнца в двести раз превышает таковую у Луны, именно наша ближайшая соседка – основная причина большой и малой воды (как принято называть эти явления).

Читайте также:  Сегодня во сколько всходит луна сегодня

Проходя над поверхностью океана, Луна притягивает часть воды, создавая своеобразный «горб». Непосредственно посреди водной глади данное явление почти не прослеживается. Но на линии побережья вода отходит от берегов, вызывая отлив.

Влияния положения Луны на приливы

Продолжая вращение, Луна перемещается над сушей. Освобожденная вода возвращается под действием силы тяжести планеты, обрушиваясь на берег. С противоположной стороны, вода привлекается гравитацией луны на побережье, вызывая аналогичное явление.

Но все гораздо сложнее, чем принято считать. Дело в том, что наш спутник не просто вращается вокруг Земли, а ответно влияет на траекторию перемещения нашей планеты. Два этих небесных тела – сложная система двух взаимодействующих объектов, вращающихся вокруг единой условной точки.

Указанный центр масс расположен внутри земной поверхности на расстоянии 4,7 тыс. км от центра планеты.

Центр масс системы Земля — Луна расположен внутри земного шара, но смещен на 4700 км от его центра (рисунок условный, масштаб не соблюден)

Почему приливы и отливы случаются дважды в сутки?

В результате описанного выше явления, приливная волна проходит по водной поверхности планеты одновременно с двух противоположных сторон:

  • с одной – под силой притяжения Луны;
  • с другой (уступающей в интенсивности процесса) – центробежной силой, связанной с вращением Земли вокруг общего центра масс.

По этой причине приливов и следующих за ними отливов происходит два, на противоположных частях земного шара. Водная поверхность планеты, в связи с особенностями воздействия гравитации спутника, приобретает форму эллипса, длинной осью повернутого к Луне.
Частота наступления большой воды соответствует лунным циклам.

Приливные волны вызываются двумя основными факторами:

  • суточным вращением планеты;
  • форма Земли, близкая к шару, превращается в эллипсоид за счет деформации водной поверхности.

Если убрать одно из перечисленных условий, приливы и отливы исчезнут. Дополнительное влияние оказывают океанские течения, лунные фазы и другие, менее значительные факторы.
Что, кроме Луны, влияет на силу приливов и отливов

Кроме Луны приливы и отливы вызывает Солнце. Но высота волны от воздействия центрального тела Солнечной системы ничтожно мало и проявляется незначительно. Светило притягивает нашу планету с силой в двести раз превышающей гравитацию Луны. Но поскольку расстояния от Земли до этих небесных тел несопоставимы, на величину воздействия решающее значение оказывает неоднородность структуры гравитационного поля. С удалением от притягивающего объекта сила уменьшается по мере увеличения взаимной дистанции между объектами.

Но если Луна и Солнце располагаются на одной линии по отношению к Земле, приливы и отливы происходят с большей силой, чем когда два этих тела находятся под углом девяносто градусов к нашей планете, друг относительно друга. Научные термины таких приливных волн соответственно:

  • квадратурные – наименьшие;
  • сигизийные – при полной и новой Луне.

Наибольшие приливы на планете происходят в широтах, ближе других расположенных к нашей небесной соседке. Высота приливных волн в бухте Фанди на атлантическом побережье Канады достигает восемнадцати метров, в редкие дни снижаясь до пятнадцати. В России наибольшие приливы отмечаются на Дальнем Востоке – побережье Охотского моря.

Приливные явления характеризуются большими масштабами в океанах, по сравнению с замкнутыми водоемами небольших размеров. В Балтийском и Черном море приливы практически незаметны.

Кроме влияния на водную поверхность в океанах, данные природные явления вызывают сход воды из рек и в обратном направлении, создавая приливно-отливные течения.

Приливы и отливы – удивительное явление природы, объясняемое гравитационным притяжением земного спутника и частично – Солнца. Приливные волны отмечаются дважды в сутки за счет центробежной силы, в дополнение к притяжению Луны, вызывающей обратный горб на обратной стороне планеты.

Интересное видео о приливах и отливах

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник