Земля як планета, припливи і відливи

Обpащение Землі і Місяця вокpуг загального центpа мас і виникають пpи цьому центpобежние сили, спільно зі взаємним пpітяженіем Землі і Місяця, а також добовим обертання Землі, створюють пpіліви і відливи в Світовому океані.

На більшій частині Світового океану двічі на добу рівень води підвищується і двічі знижується - це припливи і відливи. Низький рівень води - це мала вода; потім він підвищується, йде приплив. поки не настане його найвища точка - повна вода, потім рівень води знову знижується - відлив. Широко відомо, що це явище пов'язане з притяганням Місяця: повна вода наступає незабаром після місячного полудня - моменту, коли Місяць проходить точку свого вищого положення на небосхилі; Місяць найсильніше притягує воду, що знаходиться ближче до неї, тобто на стороні Землі, зверненої до Місяця, і рівень моря тут піднімається. Але місячний полудень буває раз на добу (точніше, раз в 24 години 50 хвилин), а повна вода наступає двічі за цей же період, другий раз - незабаром після місячної півночі. І саме пояснення цього другого припливу зазвичай викликає найбільші труднощі.

Загальний центр мас Землі і Місяця знаходиться на прямій, що з'єднує центри Землі і Місяця, на відстані 0,73 земного радіуса від центру Землі; цей центр не закріплений всередині Землі жорстко, при добовому обертанні Земля повертається до Місяця то однієї, то іншою стороною. Відцентрова сила, викликана рухом Землі навколо спільного з Місяцем центру мас, спрямована в бік від Місяця і однакова на всій Землі. У центрі Землі вона врівноважується притяганням Місяця, інакше Земля і Місяць стали б віддалятися один від одного або зближуватися. У точці, найближчій до Місяця, сила тяжіння Місяця більше, рівнодіюча спрямована в бік Місяця, і це створює опуклість рівня океану. З протилежного боку тяжіння Місяця менше, і рівнодіюча спрямована по вектору відцентрової сили від Місяця і це створює другу опуклість рівня океану (рис. 11).

Мал. 11. Припливи і відливи. Вид з полюса. Про - центр Землі; ОА - меридіан; Оm - загальний центр мас Землі і Місяця; білі стрілки - відцентрова сила; чорні стрілки - тяжіння Місяця; М - місця на Землі, де в даний момент спостерігається мала вода; П - місця на Землі, де спостерігається повна вода: П1 - опуклість поверхні океану, викликана притяганням Місяця, П2 - опуклість, викликана відцентровою силою

Сонце, хоча і знаходиться від Землі приблизно в 400 разів далі Місяця, через свою велику масу притягує Землю приблизно в 170 разів сильніше, ніж Місяць. Однак на припливи Сонце впливає помітно слабкіше, так як різниця в відстані від Сонця між найближчій до нього точкою Землі і самої від нього віддаленій по відношенню до відстані між Сонцем і Землею мізерно мала. Тому припливи, викликані притяганням Сонця, не виявляються як самостійні, а лише посилюють або послаблюють місячні припливи. Коли Сонце, Місяць і Земля знаходяться приблизно на одній прямій, що відповідає молодика або повного місяця, вплив Сонця і Місяця підсумовується, тоді припливи бувають найвищими; коли ж Сонце і Місяць видно з Землі під прямим кутом - в фазах Місяця це положення відповідає першій і третій чвертях, вплив Сонця віднімається з впливу Місяця, припливи найнижчі. Проміжок часу між двома наступними молодиками становить в середньому 29,5 доби; за цей час двічі (в молодика і в повний місяць) спостерігаються високі припливи і двічі (у 1-у і 3-ю чверті) низькі.

У відкритому океані висота правильних півдобових припливів становить близько 1 м. Берега континентів і великих островів значною мірою змінюють картину. Приливна хвиля, входячи в широкий затоку, звужується до кінця, також звужується і стає вище. У північній частині Бенгальської затоки висота припливу буває до 11 м, в Пенжинской губі Охотського моря - до 11 м, за деякими даними, до 14, в Брістольському затоці в Англії - до 12 м, в Мезенской губі Білого моря - до 8-10 м . Максимальна висота припливів відзначена в затоці Фанді на південному сході Канади - 16-18 м. Взаємодія приливної хвилі з береговою лінією і рельєфом дна на мілководді створює виключно складну картину. Нерідко саме з цією взаємодією пов'язано заміщення півдобових припливів добовими і навіть неправильними, з нерегулярними проміжками. Припливи створюють систему періодичних течій, чотири рази (при добових припливах двічі) на добу змінюють напрямок; в вузьких протоках, наприклад, між Курильськими островами, швидкість таких течій може досягати 6 м / с, т. е. більш 20 км / год.