Периодические гравитационные приливы

СОДЕРЖАНИЕ

Полусуточные гравитационные приливы

Ритм долгопериодичных приливных «вибраций» в океане

Полумесячный и месячный периоды долгопериодных волн прилива в океане

Период волны полюсного прилива в океане

Период приливообразуюощх сил системы Солнце – планеты

Период колебаний приливообразующей силы, действующей на Землю

Многолетний лунный прилив в океане

Вековой период колебаний приливообразующей сил

Период колебания приливообразующей силы

Приливы вынесли жизнь из моря на сушу, отливы оставили ее на земле. И началась на земле жизнь...
Расцвет и увядание.
Богатство и нищета.
Рождение и смерть.
Приливы и отливы.

Приливы наступают два раза в сутки, каждые 12 часов и 26 минут  Вода в океане под действием силы всемирного тяготения устремляется к Луне. Когда Луна всходит над горизонтом мы наблюдаем отлив, а когда она красуется в вышине – прилив!

Полусуточные гравитационные приливы

Основное приливное возмущение Земля испытывает со стороны Луны и Солнца, причем лунные возмущения вдвое сильнее солнечных. Эти возмущения проявляются в океанических приливах, для которых полная вода наступает два раза в сутки, при этом высоты этих двух полных вод приблизительно равны. Полусуточные приливы наиболее отчетливо проявляются в Атлантическом океане.

Количественные характеристики

Период – 12 часов 26 минут

Механизм возникновения циклического явления

Основной причиной возникновения полусуточных гравитационных приливов является гравитационное взаимодействие системы Луна-Земля

Порождаемые циклические явления

С полусуточными гравитационными приливами связаны морские приливы, колебания уровня грунтовых вод и вулканической лавы. Лунно-солнечные приливы модулируют с полусуточным периодом амплитуды высокочастотного сейсмического шума Земли.

Максимальный перепад высот в результате прилива-отлива наблюдается в бухте Фанди, Канада, – до 18 метров! Наиболее ярко приливы и отливы проявляются в Атлантическом океане. Перепады уровней зависят от рельефа побережья и могут колебаться достаточно сильно. Этим пользуются местные жители, собирая во время отлива водоросли, моллюсков и крабов, – хорошее подспорье в хозяйстве

Ритм долгопериодичных приливных «вибраций» в океане

На возможность существования такого ритма впервые указали И.В. Максимов, В.Н. Воробьев и Н.П. Смирнов. В соответствии с их предположением ритм долгопериодических приливных «вибраций» представляет собой пакет колебаний с близкими частотами. Проведенные в дальнейшем натурные исследования в Северном Ледовитом океане подтвердили их предположение.

Количественные характеристики

Период (в среднем) – 9,1 суток

Амплитуды колебаний уровня океана для некоторых пунктов наблюдений
ПунктАмплитуда, ммПунктАмплитуда, мм
Бухта Тихая32,8Мыс Болванский Нос62,0
Остров Диксон80,0Остров Правды39,0
Мыс Челюскин53,0Бухта Солнечная72,0
Остров Домашний69,0Бухта Тикси118,0
Остров Котельный14,4

Сдвиг максимума океанского прилива относительно минимума компоненты приливной силы Луны с периодом 9 суток равняется в среднем +1,2 суток.

Механизм возникновения циклического явления

Предполагается, что долгопериодические приливные вибрации в океане возникают в результате воздействия на Землю приливообразующей силы Луны и Солнца, одна из компонент которой имеет период вариаций близкий к 9 суткам.

Полумесячный и месячный периоды долгопериодных волн прилива в океане

Полумесячный и месячный приливы в океане выражены двумя глобальными, обширными для всего океана, стоячими приливными волнами. В высоких широтах Земли отмечены наибольшие размеры приливных колебаний уровня. В районе 35° северной и южной широты таких колебаний совсем нет. На экваторе приливные волны опять достигают наибольших величин.

Количественные характеристики

Периоды долгопериодных волн прилива в океане
Полумесячная волна13,6 – 14,8 суток
Месячная волна1 месяц
Амплитуды колебаний уровня для различных широт, мм
Долгопериодная
волна
Широта
40° ю. ш.20° ю. ш.20°с.ш.40° с. ш. 60° с. ш.
Полумесячная волна201020221030
Месячная волна23101820924

Механизм возникновения циклического явления

Предполагается, что:

  • колебания уровня океана с периодом в 13,6-14,8 суток порождаются долгопериодическими колебаниями приливной силы, действующей на Землю со стороны Луны и Солнца с периодом, близким к 13-14 суткам;
  • колебания уровня с периодом в 1 месяц порождаются долгопериодическими колебаниями приливной силы, действующей на Землю со стороны Луны и Солнца с периодом, близким к 1 месяцу


К содержанию

Период волны полюсного прилива в океане

На основе анализа более 200 серий наблюдений за колебаниями уровня на побережьях Атлантического, Тихого, Индийского и Северного Ледовитого океанов И.В. Максимов экспериментально доказал существование волны полюсного прилива в океане. Основной особенностью этой волны является то, что:

  • фаза прилива изменяется с долготой таким образом, что разность фаз колебаний в различных районах океана соответствует разности долгот этих районов;
  • амплитуда прилива, достигая максимального значения в умеренных широтах, уменьшается до нуля в экваториальной области и вблизи полюсов.

Для морей, глубоко вдающихся в сушу и имеющих причудливую конфигурацию (Средиземное, Балтийское, Охотское) характерно усиление амплитуды волны полюсного прилива. Такое же явление наблюдается у побережья Бенгальского залива, у Гавайских и Маршалловых островов.

Количественные характеристики

Период – 14 месяцев

Амплитуда колебаний для различных широт, см
Область Приэкваториальная Умеренные широты
Амплитуда 0,51,5-2,0

Механизм возникновения циклического явления

Колебания уровня мирового океана с периодом 14 месяцев связывают с нутационными колебаниями оси вращения Земли – периодом Чандлера.

Период приливообразующих сил системы Солнце – планеты

Теоретически, а затем и практически, было установлено, что приливообразующие силы системы Солнце – планеты испытывают циклические вариации, которые проявляются в образовании небольших приливных волн в фотосферных слоях Солнца. Особенно заметны эти волны в тех случаях, когда две, три, четыре планеты располагаются на одной прямой, проходящей через центр Солнца, по одну или обе стороны от него.

Количественные характеристики

Период15-17 месяцев
Высота прилива в фотосфере Солнца
(в отсутствии резонанса)
до 3 мм
Время действия прилива15-20 суток

Механизм возникновения циклического явления

Циклической изменение интенсивности приливообразующих сил системы Солнце – планеты порождается периодическим группированием троек планет Юпитер – Земля – Венера и Юпитер – Венера – Меркурий и их гравитационным взаимодействием с Солнцем.

Период колебаний приливообразующей силы, действующей на Землю

Шведский океанолог О. Паттерсон, исследуя условия возникновения внутренних волн в океане, пришел к выводу, что эти волны образуются за счет периодического колебания приливообразующей силы, действующей на Землю со стороны Луны.

Количественные характеристики

Период8,9 года
Эпоха минимума приливообразующей силы1953 г.

Механизм возникновения циклического явления

Колебания приливообразующей силы являются следствием механического движения, гравитационного взаимодействия и периодически повторяющегося взаиморасположения в мировом пространстве Земли и Луны.

Порождаемые циклические явления

Колебания приливообразующей силы с таким периодом порождают образование внутренних волн в океане, которые приводят к периодическому скачкообразному изменению солености и температуры воды в различных точках Мирового океана, что, в свою очередь, приводит к возникновению ритмических изменений климата на Земле.


К содержанию

Многолетний лунный прилив в океане

Многолетний лунный прилив в океане проявляется в существовании глобальной стоячей волны. Имеющиеся в распоряжении естествоиспытателей более или менее длительные ряды наблюдений за уровнем Атлантического океана (северной его части) показывают, что основная особенность рассматриваемых приливных колебаний – это повышение их интенсивности в областях, лежащих выше 35°с.ш. и ю.ш., и понижение их интенсивности между 35°с.ш. и 35°ю.ш.

Количественные характеристики

Период18,61 года
Средняя амплитуда колебаний в северной части
Атлантического океана
21,4 мм

Механизм возникновения циклического явления

Предполагается, что эти колебания порождаются долгопериодическими вариациями приливной силы Луны с периодом, близким к 18,6 года.

Вековой период колебаний приливообразующей силы

Предположение о существования периодических колебаний приливообразующей силы первым высказал шведский океанолог О. Петтерсон в 1929 г. В дальнейшем оно подтверждено различными косвенными данными, в частности, ритмичностью в возникновении особо благоприятных условий для рыболовства в северных морях.

Количественные характеристики

Период – 111 лет

Механизм возникновения циклического явления

Предполагается, что это явление порождается периодическими повторениями определенной конфигурации в расположениях Земли, Луны и Солнца.

Порождаемые циклические явления

Колебания приливообразующей силы оказывают прямое воздействие на ритмичность изменения климата Земли.

Период колебания приливообразующей силы

В 1914г. шведский океанограф О. Петтерсон высказал предположение о существовании колебаний действующей на Землю приливообразующей силы с периодом в несколько десятков столетий. В дальнейшем анализ океанических отложений в целом подтвердил предположение О. Петтерсона, а дополнительные теоретические исследования позволили оценить период этих колебаний.

Количественные характеристики

Период1850 лет
Эпоха максимума приливообразующей силы1433 г. н.э.

Механизм возникновения циклического явления

О. Петтерсон утверждает, что в моменты взаиморасположения констелляции Солнца, Земли в перигелии и Луны в полнолунии на одной прямой происходит наибольшее нарушение приливообразующей силы, действующей на Землю. Такое явление повторяется в среднем через 1850 лет, что и порождает периодичность в колебаниях приливообразующей силы.

Порождаемые циклические явления

Предполагается, что колебания приливообразующей силы порождают периодичность в изменениях климата на Земле, проявляющиеся в многовековом ритме горного оледенения Шнитникова. О. Петтерсон связал эти колебания с нарушением циркуляции вод океана.


К содержанию