Приливи и отливи: Как Луната оформя океанските вълни и крайбрежията
Научете как Луната движи приливите и отливите, формира океанските вълни и крайбрежията — въздействие върху екологията, корабоплаването и крайбрежния ландшафт.
Приливът и отливът са периодичните издигания и спускания на повърхността на океаните на Земята, които се дължат главно на гравитационното привличане на Луната, действащо върху океаните. Приливите и отливите предизвикват промени в дълбочината на морските води и водите в устията на реките. Приливите и отливите също така създават колебателни течения, известни като приливни потоци (~"rip tides"). Това означава, че умението да се предвиждат приливите и отливите е важно за крайбрежното корабоплаване. Ивицата от морския бряг, която е под вода по време на прилив и се разкрива по време на отлив, наречена междуприливна зона, е важен екологичен продукт на океанските приливи и отливи.
Височината на приливите и отливите варира в известна степен в зависимост от фазите на Луната. При Новолуние и Пълнолуние приливите и отливите са по-високи, тъй като приливната сила на Слънцето се добавя към тази на Луната. Това се нарича "пролетен прилив".
Как възникват приливите
Основата на явлението са силите на гравитацията и инерцията. Гравитационното привличане на Луната дърпа водата в океана към себе си и образува т.нар. приливна страничка (изпъкване) на страната на Земята, обърната към Луната. На противоположната страна на планетата се получава второ изпъкване поради центробежната сила, свързана с движението на Земята–Луна като система. Резултатно повечето крайбрежни точки преживяват два прилива и два отлива в рамките на около 24 часа и 50 минути (полудневен или семидиурен режим).
Видове приливи
- Семидиурни приливи (двуприливни) — два високи и два ниски прилива на денонощие (най-често срещан тип по света).
- Диурни приливи (едноприливни) — едно високо и едно ниско ниво на денонощие (в някои райони, например части от северните морета).
- Смесени режими — комбинация от двата предишни, при която приливите и отливите се различават по височина.
Пролетни и слаби приливи
Когато Слънцето, Луната и Земята са подредени (при Пълнолуние и Новолуние), техните приливни сили се съчетават и се получават по-високи от обикновено приливи — т.нар. пролетни приливи (spring tides). Обратно, когато Луната е в първа или последна четвърт и слънчевата и лунната сили са перпендикулярни, те се частично компенсират и се получават по-ниски приливи — това са непълни или слаби приливи (neap tides).
Допълнителни фактори, които влияят на височината на приливите
Освен фази на Луната и позицията на Слънцето, на силата на приливите влияят:
- Еллиптичната орбита на Луната: при перигей (най-близка точка до Земята) приливите са по-високи — т.нар. перигеен пролетен прилив или "краищни" приливи (понякога наричани king tides).
- Форма и дълбочина на крайбрежието (батиметрия): тесни заливи и големи плитчини могат да усилят приливния диапазон (пример: заливът Фанди в Канада).
- Резонансни явления в големи морски басейни и приливни вълни, които могат да засилят или отслабят локалния прилив.
- Метеорологични условия — силен вятър и атмосферно налягане могат да повишат или понижат нивото на морето и да променят локалните приливни ефекти.
Приливни течения и "rip currents"
Важно е да се направи разграничение: терминът приливни потоци в оригиналния текст описва теченията, предизвикани от движението на големи маси вода при прилив и отлив (т.нар. приливни течения). Rip currents обикновено означава локални силни, тесни изливащи течения, причинени от разбиващи се вълни близо до брега — те не са едно и също с широкомащабните приливни потоци, макар и да могат да взаимодействат.
Екологично и човешко значение
Приливите и отливите оформят крайбрежните екосистеми: междуприливната зона е дом на множество организми, адаптирани към редуване на потопяване и изсушаване. В устията приливните вълни регулират солеността и транспортират хранителни вещества, което влияе върху рибарството и биологичното разнообразие.
Човешките дейности, повлияни от приливите: навигация и пристанищни операции (често се ползват таблици на приливите), риболов, крайбрежно строителство, както и производство на енергия от приливни турбини и бентове.
Как се предвиждат приливите
Предвиждането на приливите се базира на хармоничен анализ на астрономични сигнали (позиция на Луната и Слънцето) и наблюдения на местните условия (морфология на дъното, вятър и атмосферно налягане). Резултатите се публикуват в приливни таблици и приложения, които са жизненоважни за мореплаването, рибарството и безопасността на плажа.
Кратко обобщение
Приливите и отливите са резултат от взаимодействието между гравитационните сили на Луната и Слънцето и инерционните сили на Земята. Те създават регулярни колебания в морското ниво и сложни течения, влияещи на крайбрежната география, екосистемите и човешката дейност. Пониманието и прогнозата на приливите са от ключово значение за безопасността, икономиката и опазването на крайбрежните зони.
Заливът Фънди при прилив
Заливът Фънди при отлив
Схема на приливите и отливите, показваща (преувеличени) високи приливи и отливи.
Два прилива на ден
На повечето места има два прилива на ден. Всеки от тях има висока точка (прилив) и ниска точка (отлив). Говорим за "прилив", който настъпва по време на прилива, и за "отлив", който настъпва по време на отлива.
Периодът на приливите и отливите е около 12 часа и 25,2 минути - точно половината от лунния ден.
Луната обикаля около Земята в същата посока, в която Земята се върти около оста си, така че на Луната ѝ отнема малко повече от денонощие - около 24 часа и 50 минути, за да се върне на същото място в небето. През това време тя е преминала веднъж над главата и веднъж под краката, така че на много места периодът на най-силно приливно въздействие е гореспоменатият, около 12 часа и 25 минути. Това е аналогично на пресичането на минутната стрелка на часовника с часовата в 12:00 ч. и след това отново в около 1:05½ ч. (а не в 1:00 ч.).
Тъй като гравитационното поле отслабва с разстоянието, гравитацията на Луната упражнява малко по-силна притегателна сила върху страната на Земята, обърната към Луната, и малко по-слаба сила върху противоположната страна. По този начин Луната се стреми да "разтегне" леко Земята по линията, свързваща двете тела. Твърдата Земя се деформира малко, но океанската вода, която е течна, може да се движи много повече в отговор на приливната сила, особено в хоризонтално направление. При въртенето на Земята големината и посоката на приливната сила във всяка конкретна точка от земната повърхност се променят постоянно; въпреки че океанът никога не достига равновесие - никога няма време течността да "навакса" до състоянието, което евентуално би достигнала, ако приливната сила беше постоянна - променящата се приливната сила все пак предизвиква ритмични промени във височината на морската повърхност.
Други фактори, като атмосферното налягане и гравитацията на Слънцето, също оказват влияние върху приливите и отливите, но на повечето места те са много по-слаби от гравитацията на Луната.
Свързани страници
- Аквакултури
- Приливна енергия
Въпроси и отговори
В: Какво представлява приливът?
О: Приливът е периодичното издигане и спускане на океанската повърхност на Земята, причинено главно от гравитационното привличане на Луната, което действа върху океаните.
В: Какви промени предизвикват приливите и отливите в дълбочината на морските и естуарни води?
О: Приливите и отливите предизвикват промени в дълбочината на морските води и водите в устията на реките.
В: Какво представляват приливните потоци?
О: Приливните потоци са колебателни течения, известни като приливи и отливи.
В: Защо е важно да се предвиждат приливите и отливите за крайбрежното корабоплаване?
О: Предвиждането на приливите и отливите е важно за крайбрежното корабоплаване, защото може да повлияе на дълбочината на водата и на приливните потоци.
В: Какво представлява междуприливната зона?
О: Междуприливната зона е ивицата от морския бряг, която е под вода при прилив и се разкрива при отлив.
В: Защо приливната зона е важен екологичен продукт на океанските приливи и отливи?
О: Приливната зона е важен екологичен продукт на океанските приливи и отливи, защото осигурява местообитание на много различни видове растения и животни.
В: Как се променя височината на приливите и отливите в зависимост от фазите на Луната?
О: Височината на приливите и отливите се променя донякъде в зависимост от фазите на Луната. При Новолуние и Пълнолуние приливите и отливите са по-високи, защото приливната сила на Слънцето се добавя към тази на Луната. Това се нарича "пролетен прилив".
обискирам