Прилив что это такое


Прилив - это... Что такое Прилив?

Прили́в — периодическое колебание уровня океана или моря, обусловленное силами притяжения Луны и Солнца, а также другими приливообразующими силами. Приливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как прили́вные течения, делающие предсказание приливов важным для прибрежной навигации.

Прили́вные изменения в каком-либо месте земного шара — результат изменения положений Луны и Солнца относительно Земли вкупе с эффектами вращения Земли и особенностями данного рельефа.

Хотя для земного шара сила тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем сила тяготения Луны, прили́вные силы, порождаемые Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем. Это происходит из-за того, что приливные силы зависят не от величины гравитационного поля, а от степени его неоднородности (градиента). При увеличении расстояния до источника поля градиент уменьшается быстрее, чем величина самого поля. Поскольку Солнце почти в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, то и приливные силы, вызываемые солнечным притяжением, слабее.

История

Хосе де Акоста в своей Истории (1590), после открытия Ньютоном отливов и приливов, впервые объяснил их природу, периодичность и взаимосвязь с фазами Луны.

Терминология

Малая вода (Бретань, Франция)

Максимальный уровень поверхности воды во время прилива называется полной водой, а минимальный во время отлива — малой водой. В океане, где дно ровное, а суша далеко, полная вода проявляется как два «вздутия» водной поверхности: одно из них находится со стороны Луны, а другое — в противоположном конце земного шара. Также могут присутствовать ещё два меньших по размеру вздутия со стороны, направленной к Солнцу, и противоположной ему. Объяснение этому эффекту можно найти ниже, в разделе физика прилива.

Так как Луна и Солнце перемещаются относительно Земли, вместе с ними перемещаются и водные горбы, образуя прили́вные волны и прили́вные течения. В открытом море приливные течения имеют вращательный характер, а вблизи берегов и в узких заливах и проливах — возвратно-поступательный.

Если бы вся Земля была покрыта водой, мы бы наблюдали два регулярных прилива и отлива ежедневно. Но так как беспрепятственному распространению приливных волн мешают участки суши: острова и континенты, а также из-за действия силы Кориолиса на движущуюся воду, вместо двух приливных волн наблюдается множество маленьких волн, которые медленно (в большинстве случаев с периодом 12 ч 25,2 мин) обегают вокруг точки, называющейся амфидромической, в которой амплитуда прилива равна нулю. Доминирующая компонента прилива (лунный прилив М2) образует на поверхности Мирового океана около десятка амфидромических точек с движением волны по часовой стрелке и примерно столько же — против часовой (см. карту). Всё это делает невозможным предсказание времени прилива только на основе положений Луны и Солнца относительно Земли. Вместо этого используют «ежегодник приливов» — справочное пособие для вычисления времени наступления приливов и их высоты в различных пунктах земного шара. Также используются таблицы приливов, с данными о моментах и высотах малых и полных вод, вычисленными на год вперёд для основных прили́вных по́ртов.

Если соединить на карте точки с одинаковыми фазами прилива, мы получим так называемые котидальные линии, радиально расходящиеся из амфидромической точки. Обычно котидальные линии характеризуют положение гребня приливной волны для каждого часа. Фактически котидальные линии отражают скорость распространения приливной волны за 1 час. Карты, на которых представлены линии равных амплитуд и фаз приливных волн, называются котидальными картами.

Высота прилива — разница между высшим уровнем воды при приливе (полная вода) и низшим её уровнем при отливе (малая вода). Высота прилива — величина непостоянная, однако средний её показатель приводится при характеристике каждого участка побережья.

В зависимости от взаимного расположения Луны и Солнца малая и большая приливные волны могут усиливать друг друга. Для таких приливов исторически сложились специальные названия:

  • Квадратурный прилив — наименьший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют под прямым углом друг к другу (такое положение светил называется квадратурой).
  • Сизигийный прилив — наибольший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют вдоль одного направления (такое положение светил называется сизигией).

Чем меньше или больше прилив, тем меньше или, соответственно, больше отлив.

Самые высокие приливы в Мире

Можно наблюдать в бухте Фанди, которая находится на восточном побережье Канады между Нью-Брансуиком и Новой Шотландией.

Физика прилива

Приливообразующий потенциал

Пренебрегая размером, строением и формой Луны, запишем удельную силу притяжения пробного тела, находящегося на Земле. Пусть – радиус-вектор, направленный от пробного тела в сторону Луны, r' – длина этого вектора. В этом случае сила притяжения этого тела Луной будет равна

(1)

где GML – селенометрическая гравитационная постоянная. Пробное тело поместим в точку P. Сила притяжения пробного тела, помещенного в центр масс Земли будет равна

(2)

Здесь под и r понимаются радиус-ветор, соединяющий центры масс Земли и Луны, и их абсолютные величины. Приливной силой мы будем называть разность этих двух сил тяготения

(3)

В формулах (1) и (2) Луна считается шаром со сферически-симметричным распределением масс. Силовая функция притяжения пробного тела Луной ничем не отличается от силовой функции притяжения шара и равна Вторая сила приложена к центру масс Земли и является строго постоянной велиной. Для получения силовой функции для этой силы мы введем временную систему координат. Ось Ox проведем из центра Земли и направим в сторону Луны. Направления двух других осей оставим произвольными. Тогда силовая функция силы будет равна . Приливообразующий потенциал будет равен разности этих двух силовых функций. Обозначим его δW, будем иметь Постоянную определим из условия нормировки, согласно которому приливнообразующий потенциал в центре Земли равен нулю. В центре Земли x = 0, r' = r Отсюда следует, что . Следовательно, мы получаем окончательную формулу приливообразующего потенциала в виде (4)

Поскольку

то

При малых величинах , , последнее выражение можно представить в следующем виде

(5)

Подставив (5) в (4), получим

(6)

Деформация поверхности планеты под действием прилива

Возмущающее воздействие приливного потенциала деформирует уровненную поверхность планеты. Оценим это воздействие, считая, что Земля представляет собой шар со сферически-симметричным распределением массы. Невозмущенный гравитационный потенциал Земли на поверхности будет равен . Для точки P. , находящейся на расстоянии ρ от центра сферы, гравитационный потенциал Земли равен . Сократив на гравитационную постоянную, получим . Здесь переменными величинами являются x,y,z и ρ. Обозначим отношение масс гравитирующего тела к массе планеты греческой буквой μ и решим полученное выражение относительно ρ:

Так как ρ2 = x2 + y2 + z2 с той же степенью точности получим

Учитывая малость отношения последние выражения можно записать так

Мы получили, таким образом, уравнение двухосного эллипсоида, у которого ось вращения совпадает с осью Ox, т.е с прямой, соединяющей тяготеющее тело с центром Земли. Полуоси этого эллипсоида, очевидно, равны

Приведем в конце небольшую численную иллюстрацию данного эффекта. Вычислим приливной «горб» на Земле, вызванный притяжением Луны. Радиус Земли равен R = 6378 км, расстояние между центрами Земли и Луны с учетом нестабильности лунной орбиты км, отношение массы Земли к массе Луны равно 81:1. Очевидно, что при подстановке в формулу мы получим величину, примерно равную 36 см.

См. также

  • Приливные силы
  • Приливное ускорение Луны
  • Гравитация
  • Штормовой прилив
  • Сейши

Cсылки

  • Н. Матвеева. Луна (стихотворение)
  • Примеры карт приливов/отливов

dic.academic.ru

Что такое приливы у женщин? Причины, средства от приливов :

О том, что такое приливы, должна знать любая современная женщина, приближающаяся к периоду менопаузы или вступившая в него. Термином принято обозначать такие внезапные вспышки жара, локально ощущающиеся в области груди, шеи, лица, которые нередко приводят к покраснению участков кожи и ознобу, повышению активизации работы потовых желез. Довольно сильно частота ситуаций зависит от индивидуальных особенностей организма, состояния здоровья. Известно несколько методик, помогающих с большей или меньшей степенью эффективности устранить неприятные проявления климактерического периода.

Первоочередные меры

Доктора рекомендуют начинать борьбу с проявлениями менопаузы с тщательного изучения ситуации и выявления особенностей своего организма. Для каждой женщины наблюдается несколько основных причин, провоцирующих жар. Эти факторы строго индивидуальны, необходимо некоторое время отслеживать ситуацию, чтобы понять, что провоцирует в данном случае приливы. У женщин такую реакцию может вызвать слишком острое блюдо или алкогольные напитки, стрессовая ситуация или потребление кофе. Нередко неприятные ощущения связаны с повышением температуры окружающей среды.

Чтобы переносить тяжелые моменты проще, необходимо продумать свой гардероб и подобрать хорошо сочетающуюся одежду так, чтобы можно было ежедневно надевать комбинацию из нескольких слоев. Это позволит при наступлении прилива снять лишнее – симптом пройдет относительно легко. Затем вещи возвращают на место, чтобы повседневность была комфортной. Рекомендовано всегда держать под рукой вентилятор или оборудовать жилье, рабочее место кондиционером. Это также поможет проще переносить приливы. У женщин при таких симптомах еще могут продолжаться менструации, и такая ситуация требует своевременного обращения к лечащему врачу. Нередко облегчения ситуации можно добиться использованием оральных контрацептивов, но выбор препарата остается за доктором.

Гормоны на помощь женщинам

Как правило, терапия при такой симптоматике предполагает подбор заместительного гормонального лечения. При проработке курса доктор обязательно предупреждает о возможных побочных эффектах. Адекватно анализируя плюсы и минусы, необходимо подумать, часты ли приливы, тяжело ли они переносятся, стоит ли ради устранения этого симптома менопаузы прибегать к гормональным лекарствам. Самостоятельно назначать себе терапию категорически запрещено, подобная мера может привести к непредсказуемым последствиям и сильному сбою гормонального фона организма.

Хотя в аптеках представлены многочисленные средства от приливов у женщин, некоторые сталкиваются с невозможностью применять такие препараты в силу индивидуальных особенностей организма. В такой ситуации необходимо дополнительно проконсультироваться с доктором – возможно, удастся выбрать альтернативные методики воздействия на организм для облегчения состояния.

Приливы как симптом климакса

Пожалуй, слово это пугает почти любую женщину, приближающуюся к соответствующему возрасту. Климаксом принято называть такой период, когда в организме прекращается продуцирование яйцеклеток, на фоне чего сильно корректируется гормональный фон. Заподозрить климакс можно по нерегулярности менструального цикла. Нет никаких точных данных относительно того, что делать при климаксе и в каком возрасте его ждать. Все зависит от особенностей организма конкретной женщины. Климактерический период связан с серьезным изменением органов, продуцирующих гормоны, именно это и становится причиной приливов, жара у женщин.

Кстати говоря, многие интересуются, могут ли сходные изменения затронуть мужчин. Медицина доказала, что в возрасте 45-50 лет многие представители сильного пола сталкиваются с изменениями, сходными с теми, что беспокоят женщин. Это и приливы, и перепады настроения, ослабевание памяти, способности концентрироваться, хроническая усталость. Конечно, нужно понимать, что лечение приливов у женщин и мужчин серьезно отличается, ведь гормональная система сильно зависит от половой принадлежности.

Ночные беспокойства

Болезненные проявления климакса – буквально притча во языцех, о них слышали все. Далеко не всегда удается быстро подобрать адекватный метод устранения неприятностей для восстановления качества жизни. В частности, проблемы со сном могут спровоцировать ночные приливы. У женщин в период менопаузы такая ситуация встречается действительно часто. Нарушение сна сильно осложняет, ухудшает общее состояние человека, хроническая усталость и невозможность выспаться становятся причиной тяжелого депрессионного состояния, что приводит к серьезным расстройствам нервной системы. Необходимо понимать: это физиологическое состояние, свойственное всем женщинам, к этому нужно быть готовым.

Длительность, сила приливов сильно зависит от особенностей женского организма. Многое определяется наследственностью.

Биологические особенности

Что такое приливы? Доктор может объяснить суть этого явления очень доходчиво. Дело в том, что нехватка гормонов провоцирует неправильную передачу информации между системами и органами. В частности, неточные данные поступают к тому мозговому центру, который отвечает за теплообменные процессы.

Зачастую прилив – первый признак климакса, этакая ранняя пташка, после которой появляются и прочие «прелести» букета менопаузы. Отмечается, что приливы зачастую внезапны, предсказать их невозможно, приходят они в самом неожиданном и неудобном месте. Искусственно спровоцированный, ранний климакс чаще сопровождается ночными приливами. Что такое можно предпринять при такой ситуации, чтобы облегчить положение человека? В первую очередь – посетить доктора, сдать рекомендованные им анализы для выявления особенностей гормонального фона, уже на основании полученной информации подбирать заместительную терапию.

Ночные приливы: особенности

Дискомфорт, пробуждающий от самого глубокого сна, нередко сопровождается массой неприятных ощущений:

  • тревожность;
  • потливость;
  • озноб;
  • покраснение кожи;
  • повышение давления.

Разбираясь, что такое приливы, необходимо обратить внимание: иногда проявления менопаузы очень сильные, пот буквально «льет ручьем», приходится после очередного приступа менять все постельное белье. Врачи обращают внимание: ночные приливы обычно намного сильнее приступов, характерных дневному времени. Это связано с общим накоплением усталости за день, невозможностью восстановиться во время отдыха, сна.

Все индивидуально

Разработано довольно много средств от приливов при климаксе у женщин, выбирать оптимальный вариант должен врач, ориентируясь на особенности состояния организма конкретной пациентки. Учитывают, что симптом менопаузы довольно часто провоцирует проблемы с психикой. Дополнительно негативное влияние могут оказать неправильное питание, нехватка свежего воздуха в помещении, где преимущественно проводит свои дни женщина. Все это усиливает тяжесть приливов, снижает возможности организма самостоятельно бороться с проблемой, вынуждает прибегать к сильным медицинским препаратам.

А вот некоторые дамы отмечают, что они вообще не ощущают никаких неприятностей, связанных с менопаузой. Потоотделение, озноб изредка беспокоят, но проходят быстро, переносятся легко, поэтому такое состояние не привлекает к себе внимания. Во многом это зависит и от качества работы гормональной системы, и от общего состояния здоровья.

Особенности проявления

Приливы провоцируют потоотделение самых разных участков тела. Как видно из медицинской статистики, чаще всего женщины жалуются, что страдает верхняя половина тела. Это обусловлено особенностями кровотока. У некоторых неприятные ощущения наблюдаются исключительно в руках, у других горит все тело.

Симптомы приливов у женщин отличаются довольно сильно. Длительность приступа варьируется от полуминуты до трех минут. В редких случаях продолжительность еще больше, хотя не превышает 10 минут. Наиболее яркий симптом – внезапность приступа, резкое прекращение неприятных ощущений. Как только прилив заканчивается, общее ощущение мгновенно возвращается к норме, словно бы ничего не произошло. Известно, что в сутки частота таких приступов может достигать 40 раз. Если приливы часты, длятся достаточно продолжительное время, следует незамедлительно обратиться к доктору. Необходимо понимать, что не только сам человек ощущает себя плохо, но и окружающие видят его состояние. Чтобы избавить себя от неловких ситуаций и предупредить излишнее волнение близких, нужно вовремя посетить доктора, сдать анализы и подобрать оптимальный метод облегчения состояния.

Никакой стабильности!

Как выше уже было указано, гормональные перестройки – вот причины приливов жара у женщин. Зависит сила, частота такого проявления от индивидуальных особенностей, состояния организма человека. В некоторых случаях, к примеру, к женщинам приходят ночные приливы, считающиеся самыми тяжелыми, но они так слабы, что дама даже не просыпается. Предположить симптоматику можно лишь по мере пробуждения, обнаружив влажное постельное белье, покрасневшее лицо. Пожалуй, самая неприятная особенность такой ситуации – общее ощущение разбитости по утрам.

У некоторых приливы начинаются еще до менопаузы, у других сопровождают этот период, кто-то сталкивается с ними только при постменопаузе. Некоторые по ночам просыпаются от озноба, плотнее закутываются в самые теплые одеяла, но вскоре уже страдают от жара. Далеко не всегда женщина может понять, что это спровоцировано сбоями в организме, иногда кажется, будто факторы внешние – словно бы резкие перепады температуры в помещении.

Что делать?

Известны медикаментозные, народные средства. При приливах у женщин они могут несколько облегчить состояние, хотя реакция организма всегда индивидуальна – если у одного человека какой-либо подход полностью устранит неприятные ситуации, у другого он же спровоцирует лишь ухудшение положения. Врачи рекомендуют в первую очередь немного скорректировать свои привычки и образ жизни, возможно, этого окажется достаточно. Следует попробовать следующее:

  • спать, не пользуясь одеялом;
  • перед сном принимать душ или ванну с прохладной водой;
  • не спать днем, так как это приводит к бессоннице, сопровождающейся особенно тяжелыми приливами;
  • не есть за несколько часов до сна;
  • отказаться от вредных привычек;
  • избегать физических нагрузок вечерами;
  • использовать постельное белье из натурального материала;
  • по вечерам охлаждать подушку наполненным льдом пакетом.

В теплую погоду стоит спать с открытыми окнами, поддерживая помещение прохладным. Если это возможно, стоит оборудовать спальное место на веранде. Если перечисленные подходы не принесли пользы, нужно обратиться к доктору. Как правило, выписывают курс искусственных эстрогенов.

Это важно!

Правильное питание помогает существенно облегчить состояние организма, связанное с гормональными возрастными нарушениями.

Известно, что легче всего неприятные симптомы переносят дамы, тщательно распределяющие свое дневное время. Одна из причин приливов у женщин – повышенная усталость, невозможность отдохнуть. Особенно это касается ночных приступов: на них очень часто жалуются сильно выматывающееся на работе люди, не высыпающиеся. Необходимо контролировать длительность ночного сна, отводить на отдых не менее восьми часов, ложиться и вставать приблизительно в одинаковое время. Необходимо ложиться спать до полуночи.

По утрам рекомендовано принимать душ, практиковать гимнастику. Даже если прилив пробудил ото сна, оставив после себя плохое самочувствие, такое начало дня поможет взбодриться, прийти в норму.

Что рекомендует врач?

Приливы становятся основанием для выписывания рецепта на курс гормональных препаратов. В настоящее время шире всего распространены:

Оба варианта применимы только на основании анализов, выявления уровня эстрогена в крови, а также проведения исследований на предмет возможных побочных явлений, непереносимости и аллергических реакций. Самостоятельно назначать их себе недопустимо ни в коем случае. Иногда в качестве дополнительной терапии рекомендуют принимать:

Что еще поможет?

В некоторых случаях доктор рекомендует остановиться на фитотерапевтических препаратах, корректирующих гормональный фон, гомеопатических средствах. В продаже они представлены довольно большим разнообразием форм. Как правило, препараты содержат эстрогены, но в довольно невысокой концентрации, поэтому эффективность низкая, но и побочных эффектов практически нет. Основное преимущество таких средств – стимуляция природных механизмов выработки эстрогена. Шире всего распространены наименования:

  • «Климаксан»;
  • «Ременс»;
  • «Ци-клим».

Устранение побочных симптомов в виде повышенной тревожности, бессонницы допускается применением седативных препаратов. Для ослабления нервного перенапряжения и нормализации работы кровеносной системы рекомендуют использовать пустырник, экстракт валерианы. Все элементы терапевтического курса, даже самые безобидные на первый взгляд (как, к примеру, валерьянку), нужно согласовывать с лечащим врачом.

www.syl.ru

ПРИЛИВ - это... Что такое ПРИЛИВ?

  • прилив — приток, наплыв; бобышка, нарастание, подъем, приливчик, сейша Словарь русских синонимов. прилив см. приток Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011 …   Словарь синонимов

  • прилив — Периодические колебания уровня моря (подъемы и опускания), вызываемые гравитационными силами Луны и Солнца, причем лунный прилив значительнее солнечного (подъем воды носит название прилив, а понижение воды – отлив). → Рис. 332 Syn.: морской… …   Словарь по географии

  • прилив —     ПРИЛИВ, наплыв, приток …   Словарь-тезаурус синонимов русской речи

  • ПРИЛИВ — ПРИЛИВ, а, муж. 1. Периодически повторяющееся в течение суток поднятие уровня открытого моря. В часы прилива. 2. Скопление чего н. движущегося, приток. П. крови к голове. П. энергии (перен.: нарастание, подъём). | прил. приливный, ая, ое (к 1… …   Толковый словарь Ожегова

  • прилив — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN tide The periodic rise and fall of the water resulting from gravitational interaction between the sun, moon and earth. In each lunar day of 24 hours and 49 minutes there are… …   Справочник технического переводчика

  • Прилив —     Прилив во сне – сулит благоприятные обстоятельства для развития Вашего дела …   Сонник Миллера

  • Прилив — периодическое колебание уровня океана или моря, обусловленное силами притяжения Луны и Солнца, а также другими приливообразующими силами. Приливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как приливные… …   Википедия

  • прилив — сущ., м., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? прилива, чему? приливу, (вижу) что? прилив, чем? приливом, о чём? о приливе; мн. что? приливы, (нет) чего? приливов, чему? приливам, (вижу) что? приливы, чем? приливами, о чём? о приливах 1.… …   Толковый словарь Дмитриева

  • прилив — ощутить прилив • восприятие почувствовать прилив • восприятие …   Глагольной сочетаемости непредметных имён

  • прилив — potvynis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. flood vok. Flut, f rus. прилив, m pranc. marée, f; marée haute, f; marée montante, f …   Fizikos terminų žodynas

dic.academic.ru

Прилив и отлив - это... Что такое Прилив и отлив?

Залив Фанди во время прилива и отлива.

Прили́в и отли́в — периодические вертикальные колебания уровня океана или моря, являющиеся результатом изменения положений Луны и Солнца относительно Земли вкупе с эффектами вращения Земли и особенностями данного рельефа и проявляющееся в периодическом горизонтальном смещении водных масс. Приливы и отливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как прили́вные течения, делающие предсказание приливов важным для прибрежной навигации.

Интенсивность этих явлений зависит от многих факторов, однако наиболее важным из них является степень связи водоёмов с мировым океаном. Чем более замкнут водоём, тем меньше степень проявления приливо-отливных явлений.

Отлив на берегу «Маркизовой лужи» Финского залива

Так, например, на побережье Финского залива эти явления заметны только на мелководье, а периодически происходившие ранее наводнения в Петербурге объяснялись длинной волной, связанной с колебаниями атмосферного давления и нагонными западными ветрами.

С другой стороны, если в месте образования прилива достаточно большой амплитуды имеется сужающийся залив или устье реки, это может привести к образованию мощной приливной волны, которая поднимается вверх по течению реки, иногда на сотни километров. Из таких волн наиболее известны:

Хотя для земного шара величина силы тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем силы тяготения Луны, прили́вные силы, порождаемые Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем. Это происходит из-за того, что приливные силы зависят не от величины гравитационного поля, а от степени его неоднородности. При увеличении расстояния от источника поля неоднородность уменьшается быстрее, чем величина самого поля. Поскольку Солнце почти в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, то приливные силы, вызываемые солнечным притяжением, оказываются слабее.

Также одной из причин возникновения приливов и отливов является суточное (собственное) вращение Земли. Массы воды мирового океана, имеющие форму эллипсоида, большая ось которого не совпадает с осью вращения Земли, участвуют в её вращении вокруг этой оси. Это ведёт к тому, что в системе отсчёта, связанной с земной поверхностью, по океану бегут по взаимно противоположным сторонам земного шара две волны, приводящие в каждой точке океанского побережья к периодическим, два раза в сутки повторяющимся явлениям отлива, чередующихся с приливами.

Таким образом, ключевыми моментами в объяснении приливо-отливных явлений являются:

  • суточное вращение Земного шара;
  • деформация покрывающей земную поверхность водной оболочки, превращающей её в эллипсоид.

Отсутствие одного из этих факторов исключает возможность появления приливов и отливов.

При объяснении причин приливов внимание обычно обращается лишь на второй из этих факторов. Но расхожее объяснение рассматриваемого явления только действием приливных сил неполно.

Приливная волна, имеющая форму упомянутого выше эллипсоида, представляет собой суперпозицию двух «двугорбых» волн, образовавшихся в результате гравитационного взаимодействия планетной пары Земля — Луна и гравитационного взаимодействия этой пары с центральным светилом — Солнцем с одной стороны. Кроме того, фактором, определяющим образование этой волны, выступают силы инерции[1], имеющие место при обращении небесных тел вокруг общих для них центров масс.

Ежегодно повторяющийся приливо-отливной цикл остаётся неизменным вследствие точной компенсации сил притяжения между Солнцем и центром масс планетной пары и силами инерции, приложенными к этому центру.

Поскольку положение Луны и Солнца по отношению к Земле периодически меняется, меняется и интенсивность результирующих приливо-отливных явлений.

Отлив у Сен-Мало Отлив в заливе Мордвинова. Остров Сахалин. Сбор съедобного рачка «чилима».

Хосе де Акоста в своей Истории (1590), впервые объяснил природу отливов и приливов, периодичность и взаимосвязь с фазами Луны[2].

Отливы играли заметную роль в снабжении прибрежного населения морепродуктами, позволяя собирать на обнажившемся морском дне годную для еды пищу.

Терминология

Малая вода (Бретань, Франция)

Максимальный уровень поверхности воды во время прилива называется полной водой, а минимальный во время отлива — малой водой. В океане, где дно ровное, а суша далеко, полная вода проявляется как два «вздутия» водной поверхности: одно из них находится со стороны Луны, а другое — в противоположном конце земного шара. Также могут присутствовать ещё два меньших по размеру вздутия со стороны, направленной к Солнцу, и противоположной ему. Объяснение этому эффекту можно найти ниже, в разделе физика прилива.

Так как Луна и Солнце перемещаются относительно Земли, вместе с ними перемещаются и водные горбы, образуя прили́вные волны и прили́вные течения. В открытом море приливные течения имеют вращательный характер, а вблизи берегов и в узких заливах и проливах — возвратно-поступательный.

Если бы вся Земля была покрыта водой, мы бы наблюдали два регулярных прилива и отлива ежедневно. Но так как беспрепятственному распространению приливных волн мешают участки суши: острова и континенты, а также из-за действия силы Кориолиса на движущуюся воду, вместо двух приливных волн наблюдается множество маленьких волн, которые медленно (в большинстве случаев с периодом 12 ч 25,2 мин) обегают вокруг точки, называющейся амфидромической, в которой амплитуда прилива равна нулю. Доминирующая компонента прилива (лунный прилив М2) образует на поверхности Мирового океана около десятка амфидромических точек с движением волны по часовой стрелке и примерно столько же — против часовой (см. карту). Всё это делает невозможным предсказание времени прилива только на основе положений Луны и Солнца относительно Земли. Вместо этого используют «ежегодник приливов» — справочное пособие для вычисления времени наступления приливов и их высоты в различных пунктах земного шара. Также используются таблицы приливов, с данными о моментах и высотах малых и полных вод, вычисленными на год вперёд для основных прили́вных по́ртов.

Составляющая прилива M2

Если соединить на карте точки с одинаковыми фазами прилива, мы получим так называемые котидальные линии, радиально расходящиеся из амфидромической точки. Обычно котидальные линии характеризуют положение гребня приливной волны для каждого часа. Фактически котидальные линии отражают скорость распространения приливной волны за 1 час. Карты, на которых представлены линии равных амплитуд и фаз приливных волн, называются котидальными картами.

Высота прилива — разница между высшим уровнем воды при приливе (полная вода) и низшим её уровнем при отливе (малая вода). Высота прилива — величина непостоянная, однако средний её показатель приводится при характеристике каждого участка побережья.

В зависимости от взаимного расположения Луны и Солнца малая и большая приливные волны могут усиливать друг друга. Для таких приливов исторически сложились специальные названия:

  • Квадратурный прилив — наименьший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют под прямым углом друг к другу (такое положение светил называется квадратурой).
  • Сизигийный прилив — наибольший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют вдоль одного направления (такое положение светил называется сизигией).

Чем меньше или больше прилив, тем меньше или, соответственно, больше отлив.

Самые высокие приливы в мире

Можно наблюдать в бухте Фанди (15,6—18 м), которая находится на восточном побережье Канады между Нью-Брансуиком и Новой Шотландией.

На Европейском континенте самые высокие приливы (до 13,5 м) наблюдаются в Бретани у города Сен-Мало. Здесь приливная волна фокусируется береговой чертой полуостровов Корнуолл (Англия) и Котантен (Франция).

Физика прилива

Современная формулировка

Применительно к планете Земля причиной приливов является нахождение планеты в гравитационном поле, создаваемом Солнцем и Луной. Поскольку создаваемые ими эффекты независимы, то воздействие этих небесных тел на Землю можно рассматривать по отдельности. В таком случае для каждой пары тел можно считать, что каждое из них обращается вокруг общего центра гравитации. Для пары Земля — Солнце этот центр находится в глубине Солнца на расстоянии 451 км от его центра. Для пары Земля-Луна он находится в глубине Земли на расстоянии 2/3 её радиуса.

Каждое из этих тел испытывает действие приливных сил, источником которых являются сила гравитации и внутренние силы, обеспечивающие целостность небесного тела, в роли которых выступает сила собственного притяжения, далее называемая самогравитацией. Наиболее наглядно возникновение приливных сил прослеживается на примере системы Земля - Солнце.

Приливная сила представляет собой результат конкурирующего взаимодействия силы тяготения, направленной к центру гравитации и убывающей обратно пропорционально квадрату расстояния от него, и фиктивной центробежной силы инерции, обусловленной обращением небесного тела вокруг этого центра. Эти силы, будучи противоположными по направлению, совпадают по величине только в центре масс каждого из небесных тел. Благодаря действию внутренних сил Земля обращается вокруг центра Солнца как целое с постоянной угловой скоростью для каждого элемента составляющей её массы. Поэтому по мере удаления этого элемента массы от центра гравитации действующая на него центробежная сила растёт пропорционально квадрату расстояния. Более детальное распределение приливных сил в их проекции на плоскость, перпендикулярную плоскости эклиптики, приведены на рис.1.

Рис.1 Схема распределения приливных сил в проекции на плоскость, перпендикулярную Эклиптике. Тяготеющее тело либо справа, либо слева.

Достигаемое в результате действия приливных сил воспроизводство изменений формы подвергаемого их действию тел может, в соответствие с ньютонианской парадигмой, быть достигнуто лишь в том случае, если эти силы полностью скомпенсированы иными силами, в число которых может входить и сила Всемирного тяготения.

Рис.2 Деформация водной оболочки Земли как следствие баланса приливной силы, силы самогравитации и силы реакции воды на усилие сжатия

В результате сложения этих сил и возникают симметрично по обе стороны земного шара приливные силы, направленные в разные стороны от него. Приливная сила, направленная к Солнцу, имеет гравитационную природу, а направленная от Солнца есть следствие фиктивной силы инерции.

Эти силы крайне слабы и не идут ни в какое сравнение с силами самогравитации (создаваемое ими ускорение в 10 миллионов раз меньше ускорения свободного падения[3]). Однако они вызывают сдвиг частиц воды Мирового океана (сопротивление сдвигу в воде при малых скоростях движения практически равно нулю, в то время как сжатию — чрезвычайно велико), до тех пор, пока касательная к поверхности воды не станет перпендикулярной результирующей силе.

В итоге на поверхности мирового океана возникает волна, занимающая постоянное положение в системах взаимно тяготеющих тел, но бегущая по поверхности океана совместно с суточным движением его дна и берегов. Таким образом (в пренебрежении океаническими течениями) каждая частица воды дважды совершает в течение суток колебательное движение вверх-вниз.

Горизонтальное движение воды наблюдается лишь у берегов как следствие подъёма её уровня. Скорость движения тем больше, чем более полого расположено морское дно.

Приливообразующий потенциал

(концепция акад. Шулейкина)

Пренебрегая размером, строением и формой Луны, запишем удельную силу притяжения пробного тела, находящегося на Земле. Пусть  — радиус-вектор, направленный от пробного тела в сторону Луны,  — длина этого вектора. В этом случае сила притяжения этого тела Луной будет равна

(1)

где  — селенометрическая гравитационная постоянная. Пробное тело поместим в точку . Сила притяжения пробного тела, помещённого в центр масс Земли будет равна

(2)

Здесь под и понимаются радиус-вектор, соединяющий центры масс Земли и Луны, и их абсолютные величины. Приливной силой мы будем называть разность этих двух сил тяготения

(3)

В формулах (1) и (2) Луна считается шаром со сферически-симметричным распределением масс. Силовая функция притяжения пробного тела Луной ничем не отличается от силовой функции притяжения шара и равна Вторая сила приложена к центру масс Земли и является строго постоянной величиной. Для получения силовой функции для этой силы мы введём временную систему координат. Ось проведём из центра Земли и направим в сторону Луны. Направления двух других осей оставим произвольными. Тогда силовая функция силы будет равна . Приливообразующий потенциал будет равен разности этих двух силовых функций. Обозначим его , получим Постоянную определим из условия нормировки, согласно которому приливообразующий потенциал в центре Земли равен нулю. В центре Земли , Отсюда следует, что . Следовательно, мы получаем окончательную формулу приливообразующего потенциала в виде (4)

Поскольку

то

При малых величинах , , последнее выражение можно представить в следующем виде

(5)

Подставив (5) в (4), получим

(6)

Деформация поверхности планеты под действием приливов и отливов

Возмущающее воздействие приливного потенциала деформирует уровненную поверхность планеты. Оценим это воздействие, считая, что Земля представляет собой шар со сферически-симметричным распределением массы. Невозмущённый гравитационный потенциал Земли на поверхности будет равен . Для точки . , находящейся на расстоянии от центра сферы, гравитационный потенциал Земли равен . Сократив на гравитационную постоянную, получим . Здесь переменными величинами являются и . Обозначим отношение масс гравитирующего тела к массе планеты греческой буквой и решим полученное выражение относительно :

Так как с той же степенью точности получим

Учитывая малость отношения последние выражения можно записать так

Мы получили, таким образом, уравнение двухосного эллипсоида, у которого ось вращения совпадает с осью , т.е с прямой, соединяющей тяготеющее тело с центром Земли. Полуоси этого эллипсоида, очевидно, равны

Приведём в конце небольшую численную иллюстрацию данного эффекта. Вычислим приливной «горб» на Земле, вызванный притяжением Луны. Радиус Земли равен км, расстояние между центрами Земли и Луны с учётом нестабильности лунной орбиты км, отношение массы Земли к массе Луны равно 81:1. Очевидно, что при подстановке в формулу мы получим величину, примерно равную 36 см.

См. также

Примечания

  • Фриш С. А. и Тиморева А. В. Курс общей физики, Учебник для физико-математических и физико-технических факультетов государственных университетов,Том I. М.: ГИТТЛ,1957
  • Щулейкин В. В. Физика моря. М.:Изд-во «Наука»,Отделение наук о Земле АН СССР 1967
  • Войт С. С. Что такое приливы. Редколлегия научно-популярной литературы Ан СССР

dic.academic.ru

Приливы - это... Что такое Приливы?

Прили́в — периодическое колебание уровня океана или моря, обусловленное силами притяжения Луны и Солнца, а также другими приливообразующими силами. Приливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как прили́вные течения, делающие предсказание приливов важным для прибрежной навигации.

Прили́вные изменения в каком-либо месте земного шара — результат изменения положений Луны и Солнца относительно Земли вкупе с эффектами вращения Земли и особенностями данного рельефа.

Хотя для земного шара сила тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем сила тяготения Луны, прили́вные силы, порождаемые Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем. Это происходит из-за того, что приливные силы зависят не от величины гравитационного поля, а от степени его неоднородности (градиента). При увеличении расстояния до источника поля градиент уменьшается быстрее, чем величина самого поля. Поскольку Солнце почти в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, то и приливные силы, вызываемые солнечным притяжением, слабее.

История

Хосе де Акоста в своей Истории (1590), после открытия Ньютоном отливов и приливов, впервые объяснил их природу, периодичность и взаимосвязь с фазами Луны.

Терминология

Малая вода (Бретань, Франция)

Максимальный уровень поверхности воды во время прилива называется полной водой, а минимальный во время отлива — малой водой. В океане, где дно ровное, а суша далеко, полная вода проявляется как два «вздутия» водной поверхности: одно из них находится со стороны Луны, а другое — в противоположном конце земного шара. Также могут присутствовать ещё два меньших по размеру вздутия со стороны, направленной к Солнцу, и противоположной ему. Объяснение этому эффекту можно найти ниже, в разделе физика прилива.

Так как Луна и Солнце перемещаются относительно Земли, вместе с ними перемещаются и водные горбы, образуя прили́вные волны и прили́вные течения. В открытом море приливные течения имеют вращательный характер, а вблизи берегов и в узких заливах и проливах — возвратно-поступательный.

Если бы вся Земля была покрыта водой, мы бы наблюдали два регулярных прилива и отлива ежедневно. Но так как беспрепятственному распространению приливных волн мешают участки суши: острова и континенты, а также из-за действия силы Кориолиса на движущуюся воду, вместо двух приливных волн наблюдается множество маленьких волн, которые медленно (в большинстве случаев с периодом 12 ч 25,2 мин) обегают вокруг точки, называющейся амфидромической, в которой амплитуда прилива равна нулю. Доминирующая компонента прилива (лунный прилив М2) образует на поверхности Мирового океана около десятка амфидромических точек с движением волны по часовой стрелке и примерно столько же — против часовой (см. карту). Всё это делает невозможным предсказание времени прилива только на основе положений Луны и Солнца относительно Земли. Вместо этого используют «ежегодник приливов» — справочное пособие для вычисления времени наступления приливов и их высоты в различных пунктах земного шара. Также используются таблицы приливов, с данными о моментах и высотах малых и полных вод, вычисленными на год вперёд для основных прили́вных по́ртов.

Если соединить на карте точки с одинаковыми фазами прилива, мы получим так называемые котидальные линии, радиально расходящиеся из амфидромической точки. Обычно котидальные линии характеризуют положение гребня приливной волны для каждого часа. Фактически котидальные линии отражают скорость распространения приливной волны за 1 час. Карты, на которых представлены линии равных амплитуд и фаз приливных волн, называются котидальными картами.

Высота прилива — разница между высшим уровнем воды при приливе (полная вода) и низшим её уровнем при отливе (малая вода). Высота прилива — величина непостоянная, однако средний её показатель приводится при характеристике каждого участка побережья.

В зависимости от взаимного расположения Луны и Солнца малая и большая приливные волны могут усиливать друг друга. Для таких приливов исторически сложились специальные названия:

  • Квадратурный прилив — наименьший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют под прямым углом друг к другу (такое положение светил называется квадратурой).
  • Сизигийный прилив — наибольший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют вдоль одного направления (такое положение светил называется сизигией).

Чем меньше или больше прилив, тем меньше или, соответственно, больше отлив.

Самые высокие приливы в Мире

Можно наблюдать в бухте Фанди, которая находится на восточном побережье Канады между Нью-Брансуиком и Новой Шотландией.

Физика прилива

Приливообразующий потенциал

Пренебрегая размером, строением и формой Луны, запишем удельную силу притяжения пробного тела, находящегося на Земле. Пусть – радиус-вектор, направленный от пробного тела в сторону Луны, r' – длина этого вектора. В этом случае сила притяжения этого тела Луной будет равна

(1)

где GML – селенометрическая гравитационная постоянная. Пробное тело поместим в точку P. Сила притяжения пробного тела, помещенного в центр масс Земли будет равна

(2)

Здесь под и r понимаются радиус-ветор, соединяющий центры масс Земли и Луны, и их абсолютные величины. Приливной силой мы будем называть разность этих двух сил тяготения

(3)

В формулах (1) и (2) Луна считается шаром со сферически-симметричным распределением масс. Силовая функция притяжения пробного тела Луной ничем не отличается от силовой функции притяжения шара и равна Вторая сила приложена к центру масс Земли и является строго постоянной велиной. Для получения силовой функции для этой силы мы введем временную систему координат. Ось Ox проведем из центра Земли и направим в сторону Луны. Направления двух других осей оставим произвольными. Тогда силовая функция силы будет равна . Приливообразующий потенциал будет равен разности этих двух силовых функций. Обозначим его δW, будем иметь Постоянную определим из условия нормировки, согласно которому приливнообразующий потенциал в центре Земли равен нулю. В центре Земли x = 0, r' = r Отсюда следует, что . Следовательно, мы получаем окончательную формулу приливообразующего потенциала в виде (4)

Поскольку

то

При малых величинах , , последнее выражение можно представить в следующем виде

(5)

Подставив (5) в (4), получим

(6)

Деформация поверхности планеты под действием прилива

Возмущающее воздействие приливного потенциала деформирует уровненную поверхность планеты. Оценим это воздействие, считая, что Земля представляет собой шар со сферически-симметричным распределением массы. Невозмущенный гравитационный потенциал Земли на поверхности будет равен . Для точки P. , находящейся на расстоянии ρ от центра сферы, гравитационный потенциал Земли равен . Сократив на гравитационную постоянную, получим . Здесь переменными величинами являются x,y,z и ρ. Обозначим отношение масс гравитирующего тела к массе планеты греческой буквой μ и решим полученное выражение относительно ρ:

Так как ρ2 = x2 + y2 + z2 с той же степенью точности получим

Учитывая малость отношения последние выражения можно записать так

Мы получили, таким образом, уравнение двухосного эллипсоида, у которого ось вращения совпадает с осью Ox, т.е с прямой, соединяющей тяготеющее тело с центром Земли. Полуоси этого эллипсоида, очевидно, равны

Приведем в конце небольшую численную иллюстрацию данного эффекта. Вычислим приливной «горб» на Земле, вызванный притяжением Луны. Радиус Земли равен R = 6378 км, расстояние между центрами Земли и Луны с учетом нестабильности лунной орбиты км, отношение массы Земли к массе Луны равно 81:1. Очевидно, что при подстановке в формулу мы получим величину, примерно равную 36 см.

См. также

  • Приливные силы
  • Приливное ускорение Луны
  • Гравитация
  • Штормовой прилив
  • Сейши

Cсылки

  • Н. Матвеева. Луна (стихотворение)
  • Примеры карт приливов/отливов

biograf.academic.ru

прилив - это... Что такое прилив?

  • ПРИЛИВ — ПРИЛИВ, прилива, муж. 1. Периодически повторяющийся подъем, повышение уровня открытого моря; ант. отлив. «Прилив растет и быстро нас уносит в неизмеримость темных волн.» Тютчев. «Есть у воды своя пора: часы прилива, часы отлива.» Маяковский. 2.… …   Толковый словарь Ушакова

  • прилив — приток, наплыв; бобышка, нарастание, подъем, приливчик, сейша Словарь русских синонимов. прилив см. приток Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011 …   Словарь синонимов

  • прилив — Периодические колебания уровня моря (подъемы и опускания), вызываемые гравитационными силами Луны и Солнца, причем лунный прилив значительнее солнечного (подъем воды носит название прилив, а понижение воды – отлив). → Рис. 332 Syn.: морской… …   Словарь по географии

  • прилив —     ПРИЛИВ, наплыв, приток …   Словарь-тезаурус синонимов русской речи

  • ПРИЛИВ — ПРИЛИВ, а, муж. 1. Периодически повторяющееся в течение суток поднятие уровня открытого моря. В часы прилива. 2. Скопление чего н. движущегося, приток. П. крови к голове. П. энергии (перен.: нарастание, подъём). | прил. приливный, ая, ое (к 1… …   Толковый словарь Ожегова

  • прилив — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN tide The periodic rise and fall of the water resulting from gravitational interaction between the sun, moon and earth. In each lunar day of 24 hours and 49 minutes there are… …   Справочник технического переводчика

  • Прилив —     Прилив во сне – сулит благоприятные обстоятельства для развития Вашего дела …   Сонник Миллера

  • Прилив — периодическое колебание уровня океана или моря, обусловленное силами притяжения Луны и Солнца, а также другими приливообразующими силами. Приливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как приливные… …   Википедия

  • прилив — ощутить прилив • восприятие почувствовать прилив • восприятие …   Глагольной сочетаемости непредметных имён

  • прилив — potvynis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. flood vok. Flut, f rus. прилив, m pranc. marée, f; marée haute, f; marée montante, f …   Fizikos terminų žodynas

dic.academic.ru


Смотрите также