Полумесячное неравенство прилива
Направления приливообразующих сил Луны и Солнца вследствие обращения Луны вокруг Земли и последней около Солнца непрерывно изменяются. Если направление от Земли к Солнцу изменяется в течение месяца немного, то направление к Луне за то же время изменится на 360°, причем два раза — в сизигии — оно совпадет с направлением на Солнце и два раза — в квадратуры — будет перпендикулярно к нему.
Суточное неравенство Солнца, складываясь с таковым же для Луны, при быстром изменении последнего весьма разнообразно видоизменяет характер явления прилива.
В течение месяца удаление Луны от Земли изменяется от наибольшего до наименьшего, и вместе с тем в значительной степени изменяется и ее приливообразующая сила.
В течение года изменяется также и расстояние до Солнца, а следовательно, и величина его приливообразующей силы.
Все только что перечисленные явления имеют периодический характер, причем периоды их не соизмеримы, а потому разнообразие их сочетаний очень велико, почему в том же месте прилив одного дня не похож ни на предшествовавший, ни на последующий.
Отсюда видно, насколько в действительности сложно явление прилива, даже если его рассматривать при простейших условиях, предполагая океан охватывающим Землю со всех сторон слоем воды одинаковой глубины.
Неравенства второстепенного значения
Склонение Луны находится в зависимости от положения лунной орбиты по отношению к экватору. Орбита Луны перемещается в пространстве довольно быстро и таким образом, что линия узлов ее передвигается ежегодно к западу на 19°2Г (приблизительно), совершая полный оборот в 18,6 лет. Вследствие такого перемещения орбиты предельные склонения Луны в течение 18,6 лет изменяются от 18°18',5 до 28°36',1.
Суточное неравенство прилива, зависит исключительно от величины склонения; чем последнее больше, тем и суточное неравенство прилива достигает большего значения. Следовательно, изменение величины склонения на 10° оказывает большое влияние на величину неравенства, которое в течение 18,6 лет переходит от наибольшей своей величины к наименьшей. Отсюда получается повое неравенство прилива с периодом в 18,6 лет.
Эксцентрицитет лунной орбиты меняется в значительных пределах в течение 8,85 лет, а вместе с тем и расстояние Луны от Земли, следовательно, и ее приливообразующая сила. Эта причина дает начало новому неравенству с периодом в 8,85 лет.
Все эти причины и другие, меньшего значения, называются неравенствами долгого периода.
Условия, при которых прилив происходит на Земле, отличие их от теоретических и вытекающие отсюда усложнения явления. Как только от принимавшихся выше идеальных условий перейти к существующим на Земле, так сейчас ко всем разобранным выше и уже достаточно сложным естественным особенностям прилива присоединяется ряд других обстоятельств, вносящих еще новые осложнения в явление прилива.
Разбор теоретических условий явления и тех особенностей, какие вносят в него разные сочетания приливообразующих сил Солнца и Луны, показывает, что, несмотря на все видоизменения, претерпеваемые явлением прилива, оно главным образом должно проявляться в широкой полосе океана, простирающейся по обе стороны от экватора до 40—45° с. и ю. ш. Между тем именно в этом-то поясе на Земле протягиваются по меридиану материки: обеих Америк, Европы и Африки, Азии и Австралии, становясь поперек естественного распространения прилива, с востока на запад.
Затем Мировой океан хотя и занимает 71% земной поверхности, но охватывает Землю непрерывным кольцом по параллели только между м. Горн и Антарктическими землями, т. е. в широтах 56—66° ю.
Изучение рельефа дна океана показывает, что он отличается довольно разнообразными глубинами, местами еще усеянными целыми архипелагами островов.
Таким образом, первое важное предположение, положенное в основу теории равновесия приливов, — сплошной океан везде одинаковой глубины— совершенно расходится с природой земного шара, что, конечно, вносит глубокие изменения в характер явления приливов сравнительно с тем, что должно было быть по теории.
Далее, в теории равновесия совершенно не принимается во внимание закон инерции, потому что эта теория допускает, что вся масса вод океана во всякий момент занимает положение равновесия по отношению к действующим на нее приливообразующим силам. Между тем эти последние, как только что было указано, непрерывно видоизменяются и, следовательно, 'вследствие инерции частицы водной массы океана непременно отстают в своих перемещениях от тех положений, какие они должны были бы занимать согласно теории.
Наблюдать явление прилива посреди открытого океана до сих пор было невозможно. Наблюдения на островах только до некоторой степени могут заменить собою наблюдения посреди океана.
Почти все имеющиеся наблюдения приливов произведены у берегов, материков, и только очень небольшое количество данных имеется для приливов на океанических островах. Таким образом, весь материал, на основании коего можно судить о явлении прилива на земном шаре, собран почти исключительно у берегов материков, т. е. на внутренней окраине материковой отмели, куда прилив доходит из океана через малые глубины и нередко сквозь несколько проливов и узкостей, от чего происходит еще ряд интерференции; все это вносит большие усложнения, в каждом месте иные, нежели в другом.
Таким образом, существование материков, неправильное распределение суши и воды, неправильный рельеф дна океана и существование инерции воды вносят глубокие видоизменения в столь простые теоретические предположения: океан охватывает Землю со всех сторон слоем одинаковой глубины, что не соответствует действительности и вызывает существенные изменения в характере прилива не только у берегов, но и в открытом океане. В прибрежной же полосе океана, где появляется еще ряд местных обстоятельств, прилив может значительно отличаться от теоретических предположений. Ко всем перечисленным условиям, отклоняющим прилив от его теоретического хода, надо еще присоединить метеорологические причины, нарушающие тоже правильность явления, главным образом ветры и колебания давления атмосферы (в среднем изменение давления на 1 мм соответствует изменению положения уровня на 13 мм).
|
|
Читайте в рубрике «Приливы и отливы»: |