Gelgitler ve akışlar neden oluşur? Gelgit nedir? Dünyadaki gelgit aralığı

Gelgitlerin gelgitlerinin şu anda Ay'ın çekim kuvvetinden kaynaklandığına inanılıyor. Böylece Dünya uyduya şu ya da bu yönde döner, Ay bu suyu kendine çeker - bunlar gelgitlerdir. Suyun çıktığı bölgede gelgitler yaşanıyor. Dünya dönüyor, gel-gitler birbirini değiştiriyor. Bu, bir takım açıklanamayan gerçekler dışında her şeyin iyi olduğu ay teorisidir.

Örneğin, Akdeniz'in gelgitli olarak kabul edildiğini, ancak Venedik yakınlarında ve Yunanistan'ın doğusundaki Eurekos Boğazı'nda gelgitlerin bir metre veya daha fazla olduğunu biliyor muydunuz? Bu doğanın gizemlerinden biri olarak kabul edilir. Ancak İtalyan fizikçiler doğuda keşfettiler AkdenizÜç kilometreden fazla derinlikte, her biri on kilometre çapında olan bir su altı girdapları zinciri. Anormal gelgit ve girdapların ilginç tesadüfü, değil mi?

Bir model fark edildi: Girdapların olduğu yerde, okyanuslarda, denizlerde ve göllerde gel-gitler vardır ve girdapların olmadığı yerde gel-git yoktur... Dünya okyanuslarının enginliği tamamen sularla kaplıdır. girdaplar ve girdaplar, dünyanın dönüşünden bağımsız olarak uzayda eksenin konumunu koruyan bir jiroskop özelliğine sahiptir.

Dünyaya Güneş'in yanından bakarsanız, Dünya ile birlikte dönen girdaplar günde iki kez ters döner, bunun sonucunda girdapların ekseni (1-2 derece) hareket eder ve bir gelgit dalgası oluşturur. Gelgitlerin ve okyanus sularının dikey hareketinin nedenidir.

Bir tepenin devinimi

Dev okyanus girdabı

Akdeniz'in gelgitli olduğu düşünülüyor, ancak Venedik yakınında ve Yunanistan'ın doğusundaki Eurekos Boğazı'nda gelgitler bir metre veya daha fazla. Ve bu, doğanın gizemlerinden biri olarak kabul edilir, ancak aynı zamanda İtalyan fizikçiler, Akdeniz'in doğusunda, üç kilometreden fazla derinlikte, her biri on kilometre çapında bir su altı girdapları zinciri keşfettiler. Bundan, Venedik kıyılarında birkaç kilometre derinlikte bir su altı girdapları zinciri olduğu sonucuna varabiliriz.

Karadeniz'de su Beyaz Deniz'deki gibi dönseydi, gelgitlerin gelgiti daha önemli olurdu. Bir körfez gelgit dalgası tarafından sular altında kalırsa ve dalga orada girdap gibi dönerse, bu durumda gelgitler ve akışlar daha yüksektir... Girdapların, atmosferik siklonların ve antisiklonların bilimdeki yeri, oşinoloji, meteoroloji ve bilimlerin kesiştiği noktada jiroskopları inceleyen gök mekaniği. Atmosferdeki siklonların ve antisiklonların davranışının okyanuslardaki girdapların davranışına benzer olduğuna inanıyorum.

Bu fikri test etmek için, girdabın bulunduğu kürenin üzerine bir fan monte ettim ve bıçaklar yerine yayların üzerine metal toplar yerleştirdim. Vantilatörü (girdap) çalıştırdım, dünyayı aynı anda hem kendi ekseni etrafında hem de Güneş etrafında döndürdüm ve gelgitlerin gelgitini taklit ettim.

Bu hipotezin çekiciliği, küreye bağlı bir girdap fanı kullanılarak oldukça ikna edici bir şekilde test edilebilmesidir. Girdap jiroskopunun hassasiyeti o kadar yüksektir ki kürenin son derece yavaş bir şekilde döndürülmesi gerekir (her 5 dakikada bir devir). Ve eğer Amazon Nehri'nin ağzındaki bir kürenin üzerine bir girdap jiroskopu yerleştirilirse, o zaman şüphesiz Amazon Nehri'nin gelgitinin tam mekaniğini gösterecektir. Sadece küre kendi ekseni etrafında döndüğünde, jiroskop-girdap bir yönde eğilerek hareketsiz durur ve küre yörüngede hareket ettirilirse girdap-burç salınmaya (presesyon) başlar ve günde iki gel-git verir.

Girdaplarda yavaş dönüş nedeniyle devinim olduğu yönündeki şüpheler, girdapların 12 saat içinde yüksek devirde dönmeleri ile ortadan kalkıyor. Ve unutmamalıyız ki, dünyanın yörünge hızı, Dünya'nın yörüngesinden otuz kat daha fazladır. ayın yörünge hızı.

Dünyayla ilgili deneyim, hipotezin teorik açıklamasından daha ikna edicidir. Girdapların sürüklenmesi aynı zamanda bir jiroskopun (bir girdap) etkisi ile de ilişkilidir ve girdabın hangi yarım kürede bulunduğuna ve girdabın kendi ekseni etrafında hangi yönde döndüğüne bağlı olarak, girdap sürüklenme yönü bağlıdır.

disket

Devirme jiroskopu

Jiroskop deneyimi

Okyanusun ortasındaki oşinograflar aslında gelgit dalgasının yüksekliğini değil, girdabın dönme ekseni olan presesyonla oluşturulan girdabın jiroskopik etkisiyle oluşan dalgayı ölçüyorlar. Ve dünyanın karşı tarafında bir gelgit tümseğinin varlığını yalnızca girdaplar açıklayabilir. Doğada telaş yoktur ve eğer girdaplar varsa, o zaman doğada bir amacı vardır ve bu amacın da bana göre, dünya okyanuslarındaki sıcaklığı ve oksijen içeriğini eşitlemek için okyanus sularının dikey ve yatay olarak karıştırılmasıdır.

Ay'ın gelgitleri olsaydı bile okyanus sularını karıştırmazlardı. Girdaplar bir dereceye kadar okyanusların çamurla dolmasını engeller. Eğer birkaç milyar yıl önce dünya gerçekten daha hızlı dönüyorsa, girdaplar daha aktifti. Mariana Çukuru ve Mariana Adaları'nın girdabın sonucu olduğuna inanıyorum.

Gelgit takvimi, gelgit dalgasının keşfinden çok önce mevcuttu. Tıpkı Ptolemy'den önce, Ptolemy'den sonra, Kopernik'ten önce ve Kopernik'ten sonra düzenli bir takvim olduğu gibi. Bugün gelgitlerin özellikleri hakkında da belirsiz sorular var. Bu nedenle bazı yerlerde (Güney Çin Denizi, Basra Körfezi, Meksika Körfezi ve Tayland Körfezi) günde yalnızca bir gelgit yaşanır. Dünyanın bazı bölgelerinde (örneğin Hint Okyanusu'nda) günde bir veya iki gelgit yaşanır.

500 yıl önce gel-git fikri oluştuğunda düşünürler bu konuda yeterli bilgiye sahip değildi. teknik araçlar Bu fikri test etmek için okyanuslardaki girdaplar hakkında çok az şey biliniyordu. Ve bugün bu fikir, çekiciliği ve inandırıcılığıyla kamuoyunun ve düşünürlerin bilincinde o kadar kökleşmiş ki, ondan vazgeçmek kolay olmayacak.

Neden her yıl ve her on yılda bir, aynı takvim gününde (örneğin Mayıs ayının ilk günü) nehirlerin ve körfezlerin ağızlarında aynı gelgit dalgası olmuyor? Ben nehir ve körfez ağızlarında bulunan girdapların sürüklenip boyut değiştirdiğini düşünüyorum.

Ve eğer gelgit dalgasının nedeni ayın yerçekimi olsaydı, gelgitlerin yüksekliği bin yıl boyunca değişmeyecekti. Doğudan batıya doğru hareket eden bir gelgit dalgasının ayın yerçekimi tarafından yaratıldığı ve dalganın körfezleri ve nehir ağızlarını sular altında bıraktığı yönünde bir görüş var. Ama Amazon'un ağzı iyi sular altında kalıyor ama Amazon'un güneyinde bulunan La Plata Körfezi pek iyi su basmıyor, her ne kadar her açıdan La Plata Körfezi Amazon'dan daha fazla sular altında kalsa da.

Amazon'un ağzındaki bir gelgit dalgasının bir girdap tarafından yaratıldığına ve nehrin La Plata boynu için daha az güçlü (çap, yükseklik, devir) başka bir girdap tarafından bir gelgit dalgasının yaratıldığına inanıyorum.

Amazon girdabı

Gelgit dalgası Amazon'a saatte yaklaşık 20 kilometre hızla çarpıyor, dalganın yüksekliği yaklaşık beş metre, dalganın genişliği ise on kilometre. Bu parametreler, bir girdabın deviniminden kaynaklanan bir gel-git dalgası için daha uygundur. Ve eğer bu bir Ay gelgit dalgası olsaydı, saatte birkaç yüz kilometre hızla vuracaktı ve dalganın genişliği yaklaşık bin kilometre olacaktı.

Okyanusun derinliği 20 kilometre olsaydı ay dalgasının beklendiği gibi saatte 1600 km hızla hareket edeceğine inanılıyor, sığ okyanusun buna müdahale ettiği söyleniyor. Ve şimdi saatte 20 kilometre hızla Amazon'a, saatte 40 kilometre hızla Fuchunjiang Nehri'ne çarpıyor. Matematiğin şüpheli olduğunu düşünüyorum.

Ve eğer Ay dalgası bu kadar yavaş hareket ediyorsa, o zaman neden resimlerde ve animasyonlarda gelgit tümseği her zaman Ay'a doğru yönlendiriliyor, Ay çok daha hızlı dönüyor. Ve neden olduğu belli değil, gelgit tümseğinin altında, okyanusun dibinde su basıncı değişmiyor... Okyanuslarda gelgitlerin hiç olmadığı bölgeler (amphidromik noktalar) var.

Amfidromik nokta

M2 gelgit, gelgit yüksekliği renkli olarak gösterilmiştir. Beyaz çizgiler, faz aralığı 30° olan kotidal çizgilerdir. Amphidromik noktalar beyaz çizgilerin birleştiği koyu mavi alanlardır. Bu noktaların etrafındaki oklar “etrafta dolaşmanın” yönünü gösterir.Amfidromik nokta, okyanusta gelgit dalgası genliğinin sıfır olduğu bir noktadır. Gelgit yüksekliği amfidromik noktadan uzaklaştıkça artar. Bazen bu noktalara gelgit düğümleri denir: gelgit dalgası bu noktanın etrafında saat yönünde veya saat yönünün tersine "dolaşır". Kotidal çizgiler bu noktalarda birleşir. Amfidromik noktalar, birincil gelgit dalgasının kıyı şeridinden ve su altı engellerinden yansıması nedeniyle ortaya çıkar. Coriolis kuvveti de katkıda bulunur.

Her ne kadar gelgit dalgası için uygun bir bölgede olsalar da, bu bölgelerde girdapların son derece yavaş döndüğüne inanıyorum. Ay ve Güneş'in Dünya'ya aynı yönde yerçekimi uygulaması nedeniyle maksimum gelgitlerin yeni ay sırasında meydana geldiğine inanılıyor.

Referans olarak: jiroskop, dönme nedeniyle dış kuvvetlere sabit bir nesneden farklı tepki veren bir cihazdır. En basit jiroskop bir topaçtır. Topaçın bükümünü yatay bir yüzey üzerinde çözdüğünüzde ve yüzeyi eğerseniz, topaçın yatay burulmayı koruduğunu fark edeceksiniz.

Ancak öte yandan yeni ayda dünyanın yörünge hızı maksimum, dolunayda minimumdur ve nedenlerin hangisinin anahtar olduğu sorusu ortaya çıkar. Dünya'dan aya olan mesafe dünyanın 30 çapıdır, ayın dünyaya yaklaşması ve uzaklığı yüzde 10'dur, bu bir parke taşı ve bir çakıl taşını kollarını uzatarak tutup onları yaklaştırıp uzaklaştırmakla karşılaştırılabilir. yüzde 10 oranında uzaklaşan bu tür bir matematikle gel-gitler mümkün olabilir. Yeni ayda kıtaların saatte yaklaşık 1600 kilometre hızla gelgit tümseğine çarptığı düşünülüyor, bu mümkün mü?

Gelgit kuvvetlerinin ayın dönüşünü durdurduğuna ve artık eşzamanlı olarak döndüğüne inanılıyor. Ama bilinen üç yüzden fazla uydu var ve neden hepsi aynı anda durdu ve uyduları döndüren kuvvet nereye gitti... Güneş ile Dünya arasındaki çekim kuvveti yörünge hızına bağlı değildir. Dünya'nın merkezkaç kuvveti, Dünya'nın yörünge hızına bağlıdır ve bu gerçek, Ay'ın gelgitlerinin nedeni olamaz.

Okyanus sularının yatay ve dikey hareketi olgusu olan gelgit çağrıları tamamen doğru değildir, çünkü çoğu girdap okyanus kıyı şeridiyle temas halinde değildir... Dünya'ya Güneş'in yanından bakarsanız, girdaplar Dünyanın gece yarısı ve öğlen tarafında bulunanlar göreceli hareket bölgesinde oldukları için daha aktiftirler.

Ve girdap gün batımı ve şafak bölgesine girdiğinde ve Güneş'e tam yaklaştığında, girdap Coriolis kuvvetlerinin gücüne düşer ve azalır. Yeniay döneminde dünyanın yörünge hızının maksimumda olması nedeniyle gelgitler artıp azalıyor...

MOSKOVA DEVLET ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ÜNİVERSİTESİ

"Yer Bilimleri" konulu özet

Ders: "Gelgitler ve akışlar"

Tamamlanmış:

N-30 grubunun öğrencisi

Tsvetkov E.N.

Kontrol:

Petrova I.F.

Moskova, 2003

Tanım.

Gelgitler ve akışlar Ay'ın ve Güneş'in dönen Dünya'ya etki eden yerçekimsel çekiminden kaynaklanan, Dünya üzerindeki su alanlarındaki su seviyelerindeki periyodik dalgalanmalar (yükselme ve alçalma). Okyanuslar, denizler ve göller de dahil olmak üzere tüm büyük su alanları, göllerde küçük olmasına rağmen, bir dereceye kadar gelgitlere maruz kalır.

Bir veya yarım günde, gelgit sırasında gözlemlenen en yüksek su seviyesine yüksek su, alçak su seviyesine alçak su, bu maksimum seviye işaretlerine ulaşma anına ise yüksek su seviyesinin durması (veya aşaması) adı verilir. sırasıyla gelgit veya düşük gelgit. Ortalama deniz seviyesi, yüksek gelgitler sırasında seviye işaretlerinin üstünde ve düşük gelgitler sırasında altında olduğu koşullu bir değerdir. Bu, çok sayıda acil gözlemin ortalamasının alınmasının sonucudur. Ortalama yüksek gelgit (veya düşük gelgit), yüksek veya düşük su seviyelerine ilişkin geniş bir veri serisinden hesaplanan ortalama bir değerdir. Bu orta seviyelerin her ikisi de yerel ayak çubuğuna bağlıdır.

Yüksek ve alçak gelgit sırasında su seviyesindeki dikey dalgalanmalar, su kütlelerinin kıyıya göre yatay hareketleriyle ilişkilidir. Bu süreçler rüzgar dalgalanması, nehir akışı ve diğer faktörler nedeniyle karmaşık hale gelir. Kıyı bölgesindeki su kütlelerinin yatay hareketlerine gelgit (veya gelgit) akıntıları, su seviyelerindeki dikey dalgalanmalara ise gel-git akıntıları adı verilir. Gelgitler ve akışlarla ilişkili tüm olaylar periyodiklik ile karakterize edilir. Gelgit akıntıları periyodik olarak yön değiştirirken, sürekli ve tek yönlü hareket eden okyanus akıntıları atmosferin genel dolaşımı tarafından belirlenir ve açık okyanusun geniş alanlarını kaplar.

Yüksek gelgitten alçak gelgite ve bunun tersi geçiş aralıklarında gelgit akıntısının eğilimini belirlemek zordur. Bu zamanda (ki bu her zaman gelgitin yükselip alçalmasıyla çakışmaz), suyun "durgunlaştığı" söylenir.

Yükselen ve alçalan gelgitler, değişen astronomik, hidrolojik ve meteorolojik koşullara uygun olarak döngüsel olarak değişmektedir. Gelgit fazlarının sırası günlük döngüde iki maksimum ve iki minimum ile belirlenir.

Olayın özü.

Güneş gelgit süreçlerinde önemli bir rol oynasa da, bunların gelişimindeki belirleyici faktör Ay'ın çekim kuvvetidir. Gelgit kuvvetlerinin, dünya yüzeyindeki konumuna bakılmaksızın suyun her bir parçacığı üzerindeki etkisinin derecesi, Newton'un evrensel çekim yasası ile belirlenir. Bu yasa, iki maddi parçacığın birbirini, her iki parçacığın kütlelerinin çarpımıyla doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı bir kuvvetle çektiğini belirtir. Cisimlerin kütlesi ne kadar büyükse, aralarında ortaya çıkan karşılıklı çekim kuvvetinin de o kadar büyük olduğu anlaşılmaktadır (aynı yoğunlukta, daha küçük bir cisim, daha büyük olandan daha az çekim yaratacaktır). Yasa aynı zamanda iki cisim arasındaki mesafe ne kadar büyük olursa aralarındaki çekimin de o kadar az olacağı anlamına gelir. Bu kuvvet, iki cisim arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olduğundan, mesafe faktörü, gelgit kuvvetinin büyüklüğünü belirlemede cisimlerin kütlelerinden çok daha büyük bir rol oynar.

Dünyanın Ay'a etki eden ve onu Dünya'ya yakın yörüngede tutan yerçekimsel çekiciliği, Dünya'yı Ay'a doğru hareket ettirme ve bulunan tüm nesneleri "kaldırma" eğiliminde olan Ay'ın Dünya'yı çekme kuvvetinin tersidir. Dünya'da Ay yönünde. Dünya yüzeyinde Ay'ın hemen altında bulunan nokta, Dünya'nın merkezine yalnızca 6.400 km, Ay'ın merkezine ise ortalama 386.063 km uzaklıktadır. Ayrıca Dünya'nın kütlesi Ay'ın kütlesinin 81,3 katıdır. Dolayısıyla dünya yüzeyinin bu noktasında herhangi bir cisme etki eden Dünya'nın yerçekimi, Ay'ın yerçekiminden yaklaşık 300 bin kat daha fazladır. Ay'ın hemen altındaki Dünya'daki suyun Ay yönünde yükselerek suyun Dünya yüzeyindeki diğer yerlerden uzaklaşmasına neden olduğu yaygın bir fikirdir, ancak Ay'ın yerçekimi Dünya'nınkiyle karşılaştırıldığında çok küçük olduğundan Bu kadar çok suyu kaldırmaya yetecek kadar büyük bir ağırlık.

Ancak Dünya üzerinde büyük sıvı kütleler olan okyanuslar, denizler ve büyük göller, yanal yer değiştirme kuvvetlerinin etkisi altında serbestçe hareket ederler ve en ufak bir yatay hareket eğilimi onları harekete geçirir. Doğrudan Ay'ın altında olmayan tüm sular, Ay'ın yerçekimi kuvvetinin dünya yüzeyine teğetsel (teğetsel) olarak yönlendirilen bileşeninin yanı sıra dışarıya doğru yönlendirilen bileşeninin etkisine tabidir ve katıya göre yatay yer değiştirmeye tabidir. yerkabuğu. Sonuç olarak su, dünya yüzeyinin bitişik alanlarından Ay'ın altında bulunan bir yere doğru akar. Bunun sonucunda Ay'ın altındaki bir noktada su birikmesi orada bir gelgit oluşturur. Açık okyanustaki gelgit dalgasının yüksekliği yalnızca 30-60 cm'dir, ancak kıtaların veya adaların kıyılarına yaklaşıldığında önemli ölçüde artar.

Suyun komşu bölgelerden Ay'ın altındaki bir noktaya doğru hareketi nedeniyle, Dünya'nın çevresinin dörtte birine eşit mesafede, kendisinden uzaktaki diğer iki noktada buna karşılık gelen su gelgitleri meydana gelir. Bu iki noktada deniz seviyesindeki azalmaya, yalnızca Dünya'nın Ay'a bakan tarafında değil, aynı zamanda karşı tarafında da deniz seviyesindeki bir artışın eşlik etmesi ilginçtir. Bu gerçek aynı zamanda Newton yasasıyla da açıklanmaktadır. Aynı yerçekimi kaynağından farklı mesafelerde bulunan ve bu nedenle farklı büyüklükteki yerçekimi ivmesine maruz kalan iki veya daha fazla nesne, ağırlık merkezine en yakın nesne ona en güçlü şekilde çekildiği için birbirine göre hareket eder. Ay altı noktasındaki su, Ay'a doğru, altındaki Dünya'ya göre daha güçlü bir çekime maruz kalır, ancak Dünya da Ay'a doğru, gezegenin karşı tarafındaki suya göre daha güçlü bir çekime sahiptir. Böylece, Dünya'nın Ay'a bakan tarafında doğrudan, karşı tarafında ise ters olarak adlandırılan bir gelgit dalgası ortaya çıkar. Bunlardan ilki ikincisinden sadece %5 daha yüksektir.

Ay'ın Dünya etrafındaki yörüngesindeki dönüşü nedeniyle, belirli bir yerde art arda iki gelgit veya iki gelgit arasında yaklaşık 12 saat 25 dakika geçer. Art arda gelen yüksek ve alçak gelgitlerin doruk noktaları arasındaki aralık yaklaşık. 6 saat 12 dakika Ardışık iki gelgit arasındaki 24 saat 50 dakikalık süreye gelgit (veya ay) günü denir.

Gelgit eşitsizlikleri. Gelgit süreçleri çok karmaşıktır ve bunları anlamak için birçok faktörün dikkate alınması gerekir. Her durumda, ana özellikler aşağıdakiler tarafından belirlenecektir: 1) Ay'ın geçişine göre gelgitin gelişim aşaması; 2) gelgitin genliği ve 3) gelgit dalgalanmalarının türü veya su seviyesi eğrisinin şekli. Gelgit kuvvetlerinin yönü ve büyüklüğündeki çok sayıda değişiklik, belirli bir limandaki sabah ve akşam gelgitlerinin büyüklüğünde ve aynı zamanda farklı limanlardaki aynı gelgitler arasında farklılıklara yol açmaktadır. Bu farklılıklara gelgit eşitsizlikleri denir.

Yarı günlük etki. Genellikle bir gün içinde, ana gelgit kuvveti (Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi) nedeniyle iki tam gelgit döngüsü oluşur. Ekliptiğin Kuzey Kutbu'ndan bakıldığında, Ay'ın Dünya'nın etrafında, Dünya'nın kendi ekseni etrafında döndüğü yönde, saat yönünün tersine döndüğü açıktır. Sonraki her devrimde, dünya yüzeyindeki belirli bir nokta, önceki devrime göre biraz daha geç bir şekilde tekrar Ay'ın doğrudan altında bir konum alır. Bu nedenle gelgitlerin hem gelgiti hem de akışı her gün yaklaşık 50 dakika gecikmektedir. Bu değere ay gecikmesi denir.

Yarım ay eşitsizliği. Bu ana varyasyon türü, Ay'ın Dünya etrafında dönmesi ve birbirini takip eden aşamalardan, özellikle de sizijilerden (yeni aylar ve dolunaylar) geçişi ile ilişkili olan yaklaşık 14 3/4 günlük bir periyodiklik ile karakterize edilir. Güneş, Dünya ve Ay'ın aynı düz çizgi üzerinde yer aldığı anlar. Şu ana kadar sadece Ay'ın gelgit etkisine değindik. Güneş'in çekim alanı da gelgitleri etkiler, ancak Güneş'in kütlesi Ay'ın kütlesinden çok daha büyük olmasına rağmen, Dünya'nın Güneş'e olan uzaklığı Ay'a olan mesafeden o kadar büyüktür ki gelgit kuvveti Güneş'in büyüklüğü Ay'ın yarısından azdır. Bununla birlikte, Güneş ve Ay aynı düz çizgi üzerinde, Dünya'nın aynı tarafında veya karşıt taraflarda olduğunda (yeni ay veya dolunay sırasında), çekim kuvvetleri aynı eksen boyunca etki ederek toplanır ve Güneş gelgiti Ay gelgitiyle örtüşür. Aynı şekilde Güneş'in çekimi Ay'ın etkisiyle oluşan çekilmeyi de arttırır. Sonuç olarak, gelgitler yalnızca Ay'ın yerçekiminden kaynaklandığından daha yüksek ve gelgitler daha alçak olur. Bu tür gelgitlere bahar gelgitleri denir.

Güneş ve Ay'ın yerçekimi kuvveti vektörleri karşılıklı olarak dik olduğunda (dördünler sırasında, yani Ay ilk veya son çeyrekte olduğunda), Güneş'in çekiminin neden olduğu gelgit, Güneş'in çekim kuvvetinin üzerine bindirildiğinden, gelgit kuvvetleri karşı çıkar. Ay'ın neden olduğu çekim. Bu koşullar altında gelgitler sanki sadece Ay'ın çekim kuvvetinden kaynaklanıyormuşçasına yüksek ve alçak olmuyor. Bu tür ara gelgitlere ve akışlara karesel denir. Bu durumda yüksek ve alçak su izlerinin aralığı, ilkbahar gelgitiyle karşılaştırıldığında yaklaşık üç kat azalır. Atlantik Okyanusu'nda hem bahar hem de karesel gelgitler, Ay'ın ilgili evresine kıyasla genellikle bir gün gecikir. Pasifik Okyanusu'nda böyle bir gecikme sadece 5 saattir New York ve San Francisco limanlarında ve Meksika Körfezi'nde bahar gelgitleri karesel olanlardan% 40 daha yüksektir.

Ay YILDIZI Ay paralaksına bağlı olarak meydana gelen gelgit yüksekliklerindeki dalgalanmaların süresi 27 1/2 gündür. Bu eşitsizliğin nedeni, Ay'ın dönüşü sırasında Dünya'ya olan uzaklığının değişmesidir. Ay yörüngesinin eliptik şekli nedeniyle, Ay'ın yerberi noktasındaki gelgit kuvveti, yerötedekinden %40 daha fazladır. Bu hesaplama, Ay'ın yeröte veya yerberi noktasındaki etkisinin, Ay'ın ilgili evresine göre genellikle yaklaşık 1 1/2 gün geciktiği New York Limanı için geçerlidir. San Francisco limanı için, Ay'ın yerberi veya yerötede olmasından dolayı gelgit yüksekliklerindeki fark sadece %32'dir ve Ay'ın karşılık gelen evrelerini iki günlük bir gecikmeyle takip etmektedirler.

Günlük eşitsizlik. Bu eşitsizliğin süresi 24 saat 50 dakikadır. Oluşmasının nedenleri, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi ve Ay'ın eğimindeki değişikliktir. Ay gök ekvatoruna yakın olduğunda, belirli bir günde iki yüksek gelgit (aynı zamanda iki alçak gelgit) biraz farklılık gösterir ve sabah ve akşam yüksek ve alçak suların yükseklikleri çok yakındır. Ancak Ay'ın kuzey veya güney eğimi arttıkça, aynı türdeki sabah ve akşam gelgitlerinin yüksekliği farklılık gösterir ve Ay en büyük kuzey veya güney eğimine ulaştığında bu fark en fazla olur. Ay'ın neredeyse Kuzey veya Güney tropiklerinin üzerinde olması nedeniyle tropik gelgitler de bilinmektedir.

Günlük eşitsizlik, Atlantik Okyanusu'ndaki birbirini izleyen iki gelgitin yüksekliğini önemli ölçüde etkilemez ve hatta gelgitlerin yükseklikleri üzerindeki etkisi, dalgalanmaların genel genliğiyle karşılaştırıldığında küçüktür. Bununla birlikte, Pasifik Okyanusu'nda günlük değişkenlik, düşük gelgit seviyelerinde, yüksek gelgit seviyelerine göre üç kat daha fazladır.

Altı aylık eşitsizlik. Bunun nedeni, Dünyanın Güneş etrafında dönmesi ve buna bağlı olarak Güneş'in eğimindeki değişikliktir. Ekinokslar sırasında yılda iki kez birkaç gün boyunca Güneş gök ekvatoruna yakındır, yani. eğimi 0'a yakındır. Ay ayrıca her yarım ayda bir yaklaşık 24 saat boyunca gök ekvatorunun yakınında bulunur. Böylece ekinokslarda hem Güneş'in hem de Ay'ın eğimlerinin yaklaşık olarak 0'ye eşit olduğu dönemler olur. Bu iki cismin böyle anlarda çekilmesinin toplam gelgit oluşturucu etkisi, en belirgin şekilde dünyanın ekvatoruna yakın bölgelerde kendini gösterir. Ay aynı zamanda yeni ay veya dolunay evresindeyse buna denir. ekinoks bahar gelgitleri.

Güneşli paralaktik eşitsizlik. Bu eşitsizliğin ortaya çıkma süresi bir yıldır. Bunun nedeni, Dünya'nın yörünge hareketi sırasında Dünya'dan Güneş'e olan mesafenin değişmesidir. Dünya etrafındaki her devrimde bir kez, Ay, yerberi noktasında ona en kısa mesafede bulunur. Yılda bir kez, 2 Ocak civarında, yörüngesinde hareket eden Dünya da Güneş'e en yakın yaklaşma noktasına (günberi) ulaşır. En yakın yaklaşmanın bu iki anı çakıştığında, en büyük net gelgit kuvvetine neden olduğunda, daha yüksek gelgit seviyeleri ve daha düşük gelgit seviyeleri beklenebilir. Benzer şekilde, eğer günötenin geçişi yeröte ile çakışıyorsa, daha az yüksek gelgit ve daha sığ gelgitler.

Zamanla değişim.

Gelgitlerin gel-git olayı zaman içinde değişmedi, çünkü hem Ay'ın hem de Güneş'in hareketi bin yıl öncekiyle aynı kaldı - yani bu ikisinin hareketi gök cisimleri Dünyanın gelgitini ve akışını etkiler.

Dağıtım ve tezahürün ölçeği.

Dünya Okyanusu kıyılarının çeşitli yerlerindeki gelgitlerin büyüklüğü ve doğası, kıyıların konfigürasyonuna, deniz yatağının eğim açısına ve bir dizi başka nedene bağlıdır. Genellikle açık okyanus kıyısında görülürler. Gelgit dalgalarının iç denizlere nüfuz etmesi zordur ve bu nedenle içlerindeki gelgit genliği küçüktür.

Dar ve sığ Danimarka Boğazları, Baltık Denizi'ni gelgitlerden güvenilir bir şekilde koruyor. Teorik hesaplamalar, Baltık'taki su seviyesindeki yükseklikteki dalgalanmaların büyüklüğünün yaklaşık 10 santimetre olduğunu göstermektedir, ancak bu gelgitleri görmek neredeyse imkansızdır, çünkü bunlar rüzgarın etkisi altında su seviyesindeki dalgalanmalarla tamamen silinir veya atmosferik basınçtaki değişiklikler. Güney denizlerimiz - Dünya Okyanusu'nun sularıyla bir dizi dar boğaz aracılığıyla iletişim kuran Karadeniz ve Azak Denizleri ile iç Ege ve Akdeniz - gelgit dalgalarından daha da güvenilir bir şekilde korunmaktadır. İspanya'nın Cebelitarık yakınlarındaki Atlantik kıyısındaki yüksek ve alçak gelgit sırasındaki su seviyesi farkı 3 metreye ulaşırsa, Akdeniz'de boğazın yakınında sadece 1,3 metredir. Denizin diğer kısımlarında gelgitler daha az belirgindir ve genellikle 0,5 metreyi geçmez. Ege Denizi ile İstanbul ve Çanakkale boğazlarında gelgit dalgası daha da zayıflıyor. Bu nedenle Karadeniz'de gelgitlerin etkisiyle su seviyesindeki dalgalanmalar 10 santimetreden azdır. Karadeniz'e yalnızca dar Kerç Boğazı ile bağlanan Azak Denizi'nde gelgit genliği sıfıra yakındır.

Aynı sebepten dolayı, Japonya Denizi'ndeki gelgitler çok düşük - burada ancak 0,5 metreye ulaşıyorlar.

İç denizlerde gelgitlerin büyüklüğü açık okyanus kıyısına göre azalırsa, okyanusla geniş bağlantısı olan koy ve koylarda artar. Gelgit dalgası bu koylara serbestçe giriyor. Su kütleleri ileriye doğru atılıyor, ancak daralan kıyılar tarafından kısıtlandıkları ve bir çıkış yolu bulamadıkları için yükseliyorlar ve araziyi hatırı sayılır bir yüksekliğe kadar sular altında bırakıyorlar.

Beyaz Deniz'in girişinde, sözde Voronka'da gelgitler Barents Denizi kıyısındakiyle neredeyse aynı, yani 4-5 metreye eşit. Cape Kanin Nos'ta 3 metreyi bile geçmiyorlar. Ancak Beyaz Deniz'in giderek daralan hunisine girerken gelgit dalgası daha da yükselir ve Mezen Körfezi'nde on metre yüksekliğe ulaşır.

Okhotsk Denizi'nin en kuzey kısmındaki su seviyesindeki artış daha da belirgindir. Böylece Shelikhov Körfezi girişinde gelgit sırasında deniz seviyesi 4-5 metreye, körfezin tepe (denize en uzak) kısmında 9,5 metreye, Penzhinskaya Körfezi'nde ise neredeyse 13 metreye ulaşıyor. !

Manş Denizi'ndeki gelgitler çok yüksektir. İngiltere kıyısında, küçük Lyme Körfezi'nde, syzygy'deki su 14,4 metreye, Fransızlarda ise Granville kasabası yakınında 15 metreye kadar yükseliyor.

Kanada'nın Atlantik kıyılarının bazı bölgelerinde gelgitler aşırı değerlere ulaşıyor. Frobisher Boğazı'nda (Hudson Boğazı'nın girişinde bulunur) - 15,6 metre ve Fundy Körfezi'nde (ABD sınırına yakın) - 18 metreye kadar.

Bazen deniz gelgitlerinin etkisi nehirler üzerinde görülebilir. Haliç bölgesinde, okyanus veya denizin açık alanlarından bir gelgit dalgası gelir. Kıyıya yaklaştıkça seviye yükselir ve kıyı konfigürasyonunun derinliği ve özelliklerindeki azalmanın etkisi altında gelgit dalgasının profili deforme olur. Deniz kenarında ön eğimi arka eğiminden daha dik olur. Ağız kıyı bölgesinden gelgit dalgası nehir kanalı sistemine nüfuz eder. Nehir yatağının dibindeki daha tuzlu su, bir kama gibi hızla akıntıya karşı hareket eder. Karşıdan gelen iki akıntının (deniz ve nehir) çarpışması bora adı verilen dik bir kuyunun oluşmasına neden olur. Şangay'ın güneyinde Doğu Çin Denizi'ne dökülen Cantanjiang Nehri'nde sondaj 7 - 8 metre yüksekliğe ulaşıyor ve dalganın dikliği 70 derece oluyor. Bu korkunç su duvarı, saatte 15 - 16 kilometre hızla nehre doğru akıyor, kıyıları aşındırıyor ve sakin durgun suya zamanında sığınmayan herhangi bir gemiyi batırmakla tehdit ediyor. Güney Amerika'nın en büyük nehri olan Amazon aynı zamanda güçlü ormanlarıyla da ünlüdür. Orada 5-6 metre yüksekliğinde bir dalga, okyanustan 3 bin kilometre uzakta nehrin yukarısına doğru ilerliyor. Mekong'da gelgit dalgaları 500 km'ye, Mississippi'de - 400 km'ye, Kuzey Dvina'da - 140 km'ye kadar uzanıyor. Gelgit tuzlu suları nehre taşıyor. Bu durumda nehrin ağzında, nehir ve tuzlu deniz sularının tamamen veya kısmen karışması meydana gelir veya yüzey ve alttaki suların tuzluluğunda keskin bir fark gözlendiğinde tabakalı bir durum ortaya çıkar. Tuzlu su nehir ağzına ne kadar fazla nüfuz ederse, kanalın derinliği ve yoğunluğu (tuzluluk) o kadar fazla olur. deniz suyu ve daha az nehir suyu tüketimi.

Mitler ve efsaneler.

Uzun süre gelgitlerin nedenleri belirsiz kaldı. Antik çağda denizde yaşayan Okyanus tanrısının nefesi veya gezegenin nefes alması sonucu açıklanırdı. Gelgitlerin doğası hakkında başka fantastik varsayımlar da yapılmıştır. (ayrıca Çalışmanın Tarihçesi bölümüne bakınız)

Okyanus ve denizlerdeki su seviyelerindeki periyodik artış ve azalışlara gelgitler denir.

Günde iki kez yaklaşık 12 saat 25 dakika aralıklarla okyanus kıyısına yakın su veya açık deniz yükselir ve hiçbir engel yoksa bazen geniş alanları sular altında bırakır - bu bir gelgittir. Daha sonra su düşer ve çekilir, dibi açığa çıkar - bu gelgittir. Bu neden oluyor? Eski insanlar bile bunu düşündüler ve bu olayların Ay ile ilişkili olduğunu fark ettiler. I. Newton, gelgitlerin gelgitlerinin ana nedenini belirten ilk kişiydi - bu, Dünya'nın Ay tarafından çekilmesi veya daha doğrusu Ay'ın bir bütün olarak tüm Dünya üzerindeki çekiciliği arasındaki farktır. ve su kabuğu.

Gelgitlerin gelgit akışının Newton teorisiyle açıklanması

Dünyanın Ay tarafından çekilmesi, Dünya'nın bireysel parçacıklarının Ay tarafından çekilmesinden oluşur. Parçacıklar şu an Ay'a daha yakın olanlar onu daha güçlü bir şekilde çeker, daha uzakta olanlar ise daha zayıftır. Eğer Dünya kesinlikle katı olsaydı, yerçekimi kuvvetindeki bu farkın hiçbir rolü olmazdı. Ama Dünya kesinlikle değil sağlam vücut bu nedenle, Dünya'nın yüzeyine yakın ve merkezine yakın bulunan parçacıkların çekici kuvvetlerindeki fark (bu farka gelgit kuvveti denir) parçacıkları birbirine göre yer değiştirir ve Dünya, özellikle de su kabuğu deforme olur. .

Sonuç olarak Ay'a bakan tarafta ve karşı tarafta su yükselerek gelgit sırtları oluşturur ve fazla su burada birikir. Bu nedenle, Dünya'nın diğer zıt noktalarındaki su seviyesi bu dönemde azalır - burada gelgit meydana gelir.

Eğer Dünya dönmeseydi ve Ay hareketsiz kalsaydı, Dünya sulu kabuğuyla birlikte her zaman aynı uzun şekli koruyacaktı. Ancak Dünya döner ve Ay, Dünya'nın etrafında yaklaşık 24 saat 50 dakikada döner. Aynı dönemde gelgit zirveleri Ay'ı takip ederek okyanusların ve denizlerin yüzeyi boyunca doğudan batıya doğru hareket eder. Bu tür iki projeksiyon olduğundan, okyanustaki her noktanın üzerinden yaklaşık 12 saat 25 dakika aralıklarla günde iki kez bir gelgit dalgası geçer.

Gelgit dalgasının yüksekliği neden farklı?

Açık okyanusta, bir gelgit dalgası geçtiğinde su hafifçe yükselir: yaklaşık 1 m veya daha az, bu da denizciler için pratikte farkedilmez kalır. Ancak kıyı açıklarında su seviyesinde böyle bir artış bile fark ediliyor. Körfezlerde ve dar koylarda, kıyı gelgit dalgasının hareketini engellediği ve gelgit ile gelgit arasındaki tüm süre boyunca su burada biriktiği için, yüksek gelgit sırasında su seviyesi çok daha fazla yükselir.

En yüksek gelgit (yaklaşık 18 m) Kanada sahilindeki koylardan birinde görülmektedir. Rusya'da en yüksek gelgitler (13 m) Okhotsk Denizi'nin Gizhiginskaya ve Penzhinskaya koylarında meydana gelir. İç denizlerde (örneğin Baltık veya Kara'da), gelgitlerin gelgitleri neredeyse farkedilemez, çünkü okyanus gelgit dalgasıyla birlikte hareket eden su kütlelerinin bu tür denizlere nüfuz edecek zamanı yoktur. Ancak yine de her denizde ve hatta gölde küçük bir su kütlesine sahip bağımsız gelgit dalgaları ortaya çıkar. Örneğin Karadeniz'de gelgit yüksekliği sadece 10 cm'ye ulaşıyor.

Aynı bölgede, Ay'dan Dünya'ya olan mesafe nedeniyle gelgit yüksekliği değişmektedir. en yüksek yükseklik Ufkun üzerindeki aylar zamanla değişir ve bu da gelgit kuvvetlerinin büyüklüğünde değişikliklere yol açar.

Gelgitler ve Güneş

Güneş aynı zamanda gelgitleri de etkiler. Ancak Güneş'in gelgit kuvvetleri Ay'ın gelgit kuvvetlerinden 2,2 kat daha azdır.

Yeni ay ve dolunay sırasında Güneş ve Ay'ın gelgit kuvvetleri aynı yönde hareket eder - o zaman en yüksek gelgitler elde edilir. Ancak Ay'ın birinci ve üçüncü çeyreğinde Güneş ve Ay'ın gelgit kuvvetleri karşı etki yapar, dolayısıyla gelgitler daha küçüktür.

Dünyanın hava kabuğundaki ve katı gövdesindeki gelgitler

Gelgit olayları sadece suda değil, aynı zamanda hava zarfı Toprak. Bunlara atmosferik gelgitler denir. Dünya kesinlikle katı olmadığı için gelgitler Dünya'nın katı gövdesinde de meydana gelir. Gelgit nedeniyle Dünya yüzeyindeki dikey dalgalanmalar onlarca santimetreye ulaşıyor.

Gelgitlerin pratik kullanımı

Gelgit enerji santrali, gelgit enerjisini ve aslında Dünya'nın dönüşünün kinetik enerjisini kullanan özel bir tür hidroelektrik santraldir. Gelgit enerji santralleri, Ay ve Güneş'in çekim kuvvetlerinin günde iki kez su seviyesini değiştirdiği denizlerin kıyılarına kurulur. Kıyıya yakın su seviyesindeki dalgalanmalar 18 metreye ulaşabiliyor.

1967'de Fransa'da Rance Nehri'nin ağzına bir gelgit enerji santrali inşa edildi.

Rusya'da, 1968'den beri Barents Denizi kıyısındaki Kislaya Körfezi'nde deneysel bir TPP faaliyet gösteriyor.

Yurtdışında PES var - Fransa'da, İngiltere'de, Kanada'da, Çin'de, Hindistan'da, ABD'de ve diğer ülkelerde.

İki yıl önce Hint Okyanusu kıyısındaki harika Seylan adasında tatildeydim. Küçük otelim okyanusa sadece 50 metre uzaklıktaydı. Her gün okyanusun tüm güçlü hareketini ve çalkantılı yaşamını kendi gözlerimle gözlemliyordum. Bir sabah erkenden kıyıda durdum, dalgalara baktım ve okyanusun bu kadar güçlü titreşimine, günlük gelgitlerine neyin güç verdiğini düşündüm.

Gelgitlere güç veren şey nedir

Yerçekimi tüm nesnelerin hareketini eşit şekilde etkiler. Peki eğer yerçekimi okyanuslarda gelgitlere neden oluyorsa ve su da Afrika'da suya neden oluyorsa o zaman neden göllerde gelgit olmuyor? Peki ya bildiğimiz her şeyin yanlış olduğunu varsayarsak? Bilim dünyasından pek çok akıllı insan bunu bu şekilde açıklıyor. Dünyanın A noktasındaki yer çekimi B noktasına göre daha zayıftır. Yer çekiminin net etkisi okyanusu gerer. Bundan sonra karşı taraflarda şişer.

Evet, gerçekten de gerçekler gerçektir ve Ay'ın A ve B noktalarındaki çekim kuvveti farkı vardır.

Yanlış anlaşılma, çıkıntıların açıklanmasında yatmaktadır. Belki de çekim farklılıklarından dolayı ortaya çıkmıyorlar. Ancak nedenleri daha az belirgindir ve kafaları karışır. Bu daha çok kümülatif basınçla ilgili farklı yerler su sütunu. Ve Ay, Dünya'yı gezegen ölçeğinde bir hidrolik pompaya dönüştürüyor ve su şişerek merkeze doğru baskı yapıyor. Bu nedenle en ufak bir darbe bile dalga hareketinin başlaması için yeterlidir.

Gelgitler hakkında biraz daha

Ama neden başka bir su birikintisinde olmadıklarını anlamak isterim:

• insan vücudunda (% 80 sudan oluşur);
• dolu bir banyoda;
• göllerde;
• kahve fincanlarında vb.

Büyük olasılıkla okyanustakinden daha düşük basınç ve zayıf hidrolik nedeniyle. Okyanusun aksine bunların hepsi küçük su birikintileridir. Gölün, bardağın ve geri kalan alanın alanı, üzerindeki minimum basıncın su seviyesini değiştirmesi ve dalgalar oluşturması için yeterli değildir.

Büyük göller mini gelgitler için baskı oluşturabilir. Ancak rüzgarlar ve su sıçramaları büyük dalgalanmalar yarattığından bunları fark etmiyoruz. Gelgitler her yerde oluşur, bunlar çok mikroskobiktir.

Gelgit ve akış

Gelgit Ve düşük gelgit- Ay ve Güneş'in Dünya'ya göre konumlarındaki değişikliklerden kaynaklanan, Dünya'nın dönüşünün etkileri ve belirli bir rahatlamanın özellikleriyle birleşen ve periyodik olarak ortaya çıkan, okyanus veya deniz seviyesindeki periyodik dikey dalgalanmalar yatay su kütlelerinin yer değiştirmesi. Gelgitler, deniz seviyesi yüksekliğinde değişikliklerin yanı sıra gelgit akıntıları olarak bilinen periyodik akıntılara da neden olur ve kıyı navigasyonu için gelgit tahminini önemli hale getirir.

Bu olayların yoğunluğu birçok faktöre bağlıdır, ancak bunlardan en önemlisi su kütlelerinin dünya okyanusuyla bağlantı derecesidir. Su kütlesi ne kadar kapalı olursa, gelgit olaylarının tezahür derecesi de o kadar az olur.

Her yıl tekrarlanan gelgit döngüsü, Güneş ile gezegen çiftinin kütle merkezi arasındaki çekim kuvvetlerinin ve bu merkeze uygulanan atalet kuvvetlerinin hassas bir şekilde dengelenmesi nedeniyle değişmeden kalır.

Ay ve Güneş'in Dünya'ya göre konumu periyodik olarak değiştikçe, ortaya çıkan gelgit olayının yoğunluğu da değişir.

Saint-Malo'da gelgit düşüklüğü

Hikaye

Düşük gelgitler kıyıdaki nüfusa deniz ürünleri tedarikinde önemli bir rol oynamış ve yenilebilir yiyeceklerin açıkta kalan deniz yatağından toplanmasına olanak sağlamıştır.

Terminoloji

Düşük Su (Britanya, Fransa)

Gelgit anında suyun maksimum yüzey seviyesine denir. su dolu ve düşük gelgit sırasında minimum alçak su. Dibinin düz olduğu ve karanın uzak olduğu okyanuslarda, tam su su yüzeyinde iki "kabarma" gibi görünür: bunlardan biri Ay'ın tarafında, diğeri ise karşı uçtadır. küre. Ayrıca Güneş'e bakan tarafta ve karşı tarafta daha küçük iki şişlik daha olabilir. Bu etkinin açıklamasını aşağıdaki bölümde bulabilirsiniz. gelgit fiziği.

Ay ve Güneş Dünya'ya göre hareket ettiğinden su tümsekleri de onlarla birlikte hareket ederek gelgit dalgaları Ve gelgit akıntıları. Açık denizde gelgit akıntıları dönme karakterine sahiptir ve kıyıya yakın yerlerde, dar koylarda ve boğazlarda karşılıklı olarak hareket ederler.

Eğer Dünya'nın tamamı suyla kaplı olsaydı, her gün düzenli olarak iki kez yüksek ve alçak gelgit olayıyla karşılaşırdık. Ancak gelgit dalgalarının engelsiz yayılması kara alanları (adalar ve kıtalar) tarafından engellendiğinden ve ayrıca Coriolis kuvvetinin hareket eden su üzerindeki etkisinden dolayı, iki gelgit dalgası yerine yavaş yavaş (çoğu durumda 12 saat 25,2 dakikalık bir sürede) adı verilen bir noktanın etrafında koşun amfidromik, burada gelgit genliği sıfırdır. Gelgitin baskın bileşeni (ay gelgiti M2), Dünya Okyanusunun yüzeyinde dalganın saat yönünde ve yaklaşık aynı sayıda saat yönünün tersine hareket ettiği yaklaşık bir düzine amfidromik nokta oluşturur (haritaya bakın). Bütün bunlar, yalnızca Ay ve Güneş'in Dünya'ya göre konumlarına dayanarak gelgit zamanını tahmin etmeyi imkansız kılıyor. Bunun yerine, gelgitlerin başlangıç ​​zamanını ve dünyanın çeşitli noktalarındaki yüksekliklerini hesaplamak için bir referans kılavuzu olan bir "gelgit yıllığı" kullanıyorlar. Ayrıca, bir yıl önceden hesaplanan, alçak ve yüksek suların anları ve yüksekliklerine ilişkin verileri içeren gelgit tabloları da kullanılmaktadır. ana gelgit limanları.

Gelgit bileşeni M2

Haritadaki noktaları aynı gelgit evrelerine bağlarsak, sözde elde ederiz. kotidal eğrileri, amfidromik noktadan radyal olarak uzaklaşıyor. Tipik olarak, kotidal çizgiler, her saat için gelgit dalgası tepesinin konumunu karakterize eder. Aslında, gelgit çizgileri bir gelgit dalgasının 1 saatteki yayılma hızını yansıtır. Gelgit dalgalarının eşit genlikteki çizgilerini ve evrelerini gösteren haritalara denir. ikinci el kartları.

Gelgit yüksekliği- arasındaki fark en yüksek seviye yüksek gelgitteki su (yüksek su) ve düşük gelgitteki en düşük seviyesi (düşük su). Gelgit yüksekliği sabit bir değer değildir ancak kıyının her bölümünü karakterize ederken ortalaması verilir.

Bağlı olarak göreceli konum Ay ve Güneş'in küçük ve büyük gelgit dalgaları birbirini güçlendirebilir. Bu tür gelgitler için tarihsel olarak özel isimler geliştirilmiştir:

• Dörtlü gelgit- Ay ve Güneş'in gelgit kuvvetleri birbirine dik açıyla etki ettiğinde en düşük gelgit (armatürlerin bu konumuna kareleme denir).
• Bahar Dönemi- Ay ve Güneş'in gelgit kuvvetleri aynı yönde hareket ettiğinde en yüksek gelgit (armatürlerin bu pozisyonuna syzygy denir).

Gelgit ne kadar düşük veya yüksek olursa, gelgit de o kadar düşük veya yüksek olur.

Dünyanın en yüksek gelgitleri

Kanada'nın doğu kıyısında, New Brunswick ile Nova Scotia arasında yer alan Fundy Körfezi'nde (15,6-18 m) gözlemlenebilir.

Avrupa kıtasında en yüksek gelgitler (13,5 m'ye kadar) Saint-Malo kenti yakınlarındaki Brittany'de gözlenir. Burada gelgit dalgası Cornwall (İngiltere) ve Cotentin (Fransa) yarımadalarının kıyı şeridine odaklanıyor.

Gelgit fiziği

Modern formülasyon

Dünya gezegeniyle ilgili olarak gelgitlerin nedeni, gezegenin Güneş ve Ay'ın yarattığı çekim alanında bulunmasıdır. Yarattıkları etkiler birbirinden bağımsız olduğundan bu gök cisimlerinin Dünya üzerindeki etkileri ayrı ayrı ele alınabilir. Bu durumda, her bir cisim çifti için, her birinin ortak bir ağırlık merkezi etrafında döndüğünü varsayabiliriz. Dünya-Güneş çifti için bu merkez, Güneş'in derinliklerinde, merkezinden 451 km uzaklıkta yer almaktadır. Dünya-Ay çifti için, Dünya'nın derinliklerinde yarıçapının 2/3'ü kadar bir mesafede bulunur.

Bu cisimlerin her biri, kaynağı yerçekimi kuvveti ve gök cismin bütünlüğünü sağlayan iç kuvvetler olan, rolü kendi çekim kuvveti olan, bundan sonra kendi yerçekimi olarak anılacak olan gelgit kuvvetlerini deneyimler. Gelgit kuvvetlerinin ortaya çıkışı en açık şekilde Dünya-Güneş sisteminde görülmektedir.

Gelgit kuvveti, ağırlık merkezine doğru yönlendirilen ve ondan uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak azalan yerçekimi kuvveti ile gök cisminin dönmesinin neden olduğu hayali merkezkaç atalet kuvveti arasındaki rekabet eden etkileşimin sonucudur. Bu merkezin etrafında. Yönleri zıt olan bu kuvvetler, büyüklük bakımından yalnızca gök cisimlerinin her birinin kütle merkezinde çakışır. İç kuvvetlerin etkisi sayesinde Dünya, kendisini oluşturan kütlenin her bir elemanı için sabit bir açısal hızla bir bütün olarak Güneş'in merkezi etrafında döner. Dolayısıyla bu kütle elemanı ağırlık merkezinden uzaklaştıkça ona etki eden merkezkaç kuvveti mesafenin karesiyle orantılı olarak artar. Gelgit kuvvetlerinin ekliptik düzleme dik bir düzlem üzerine izdüşümlerindeki daha ayrıntılı bir dağılımı, Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 1 Gelgit kuvvetlerinin ekliptiğe dik bir düzlem üzerine projeksiyon halinde dağılımını gösteren diyagram. Yerçekimi yapan cisim ya sağa ya da sola doğrudur.

Gelgit kuvvetlerinin etkisi sonucu elde edilen, kendilerine maruz kalan cisimlerin şeklindeki değişikliklerin yeniden üretilmesi, Newton paradigmasına uygun olarak, yalnızca bu kuvvetlerin diğer kuvvetler tarafından tamamen telafi edilmesi durumunda elde edilebilir; bunlar arasında şunlar olabilir: evrensel yerçekimi kuvveti.

Şekil 2 Gelgit kuvveti, öz-yerçekimi kuvveti ve suyun sıkıştırma kuvvetine tepki kuvveti dengesinin bir sonucu olarak Dünya'nın su kabuğunun deformasyonu

Bu kuvvetlerin eklenmesinin bir sonucu olarak, yerkürenin her iki tarafında simetrik olarak farklı yönlere yönlendirilen gelgit kuvvetleri ortaya çıkar. Güneş'e doğru yönlendirilen gelgit kuvveti yerçekimi niteliğindedir, Güneş'ten uzağa yönlendirilen kuvvet ise hayali eylemsizlik kuvvetinin bir sonucudur.

Bu kuvvetler son derece zayıftır ve kendi yerçekimi kuvvetleriyle karşılaştırılamaz (yarattıkları ivme, yer çekimi ivmesinden 10 milyon kat daha azdır). Bununla birlikte, Dünya Okyanusunun su parçacıklarında bir kaymaya neden olurlar (düşük hızlarda suda kaymaya karşı direnç neredeyse sıfırdır, sıkıştırmaya karşı ise son derece yüksektir), su yüzeyine teğet, yüzeye dik hale gelinceye kadar. ortaya çıkan kuvvet.

Sonuç olarak, dünya okyanuslarının yüzeyinde, karşılıklı çekim yapan cisim sistemlerinde sabit bir konum işgal eden, ancak dibinin ve kıyılarının günlük hareketiyle birlikte okyanusun yüzeyi boyunca ilerleyen bir dalga belirir. Böylece (okyanus akıntıları göz ardı edilerek) suyun her bir parçacığı gün içerisinde iki kez yukarı aşağı salınım hareketi yapar.

Suyun yatay hareketi, seviyesinin yükselmesinin bir sonucu olarak yalnızca kıyıya yakın yerlerde görülür. Deniz tabanı ne kadar sığ olursa hareket hızı da o kadar yüksek olur.

Gelgit potansiyeli

(acad kavramı. Şuleikina)

Ay'ın boyutunu, yapısını ve şeklini ihmal ederek, Dünya'da bulunan test cismin özgül çekim kuvvetini yazıyoruz. Test gövdesinden Ay'a doğru yönlendirilmiş yarıçap vektörü ve bu vektörün uzunluğu olsun. Bu durumda Ay'ın bu cismi çekme kuvveti şuna eşit olacaktır:

selenometrik yerçekimi sabiti nerede. Test gövdesini noktasına yerleştirelim. Dünyanın kütle merkezine yerleştirilen bir test cisminin çekim kuvveti şuna eşit olacaktır:

Burada ve, Dünya ile Ay'ın kütle merkezlerini birbirine bağlayan yarıçap vektörü ve bunların mutlak değerler. Bu iki çekim kuvveti arasındaki farka gelgit kuvveti diyeceğiz

Formül (1) ve (2)'de Ay, küresel olarak simetrik kütle dağılımına sahip bir top olarak kabul edilir. Bir test cismini Ay tarafından çekmenin kuvvet fonksiyonu, bir topun çekmenin kuvvet fonksiyonundan farklı değildir ve eşittir.İkinci kuvvet, Dünya'nın kütle merkezine uygulanır ve kesinlikle sabit değer. Bu kuvvetin kuvvet fonksiyonunu elde etmek için bir zaman koordinat sistemi tanıtıyoruz. Ekseni Dünya'nın merkezinden çizip Ay'a doğru yönlendirelim. Diğer iki eksenin yönleri keyfi bırakılacaktır. O zaman kuvvetin kuvvet fonksiyonu eşit olacaktır. Gelgit potansiyeli bu iki kuvvet fonksiyonunun farkına eşit olacaktır. Bunu gösterelim, elde ederiz Sabit, Dünya'nın merkezindeki gelgit potansiyeline göre normalizasyon koşulundan belirlenir. sıfıra eşit. Dünyanın merkezinde bunu takip eder. Sonuç olarak gelgit potansiyeli için son formülü (4) formunda elde ederiz.

Çünkü

,'nin küçük değerleri için son ifade aşağıdaki biçimde temsil edilebilir

(5)'i (4)'te yerine koyarsak, şunu elde ederiz:

Gelgitlerin etkisi altında gezegenin yüzeyinin deformasyonu

Gelgit potansiyelinin rahatsız edici etkisi gezegenin düz yüzeyini deforme ediyor. Bu etkiyi Dünya'nın küresel simetrik kütle dağılımına sahip bir top olduğunu varsayarak değerlendirelim. Dünyanın yüzeydeki bozulmamış çekim potansiyeli eşit olacaktır. Nokta için. Kürenin merkezinden belirli bir mesafede bulunan Dünya'nın yerçekimi potansiyeli eşittir. Yerçekimi sabitini azaltarak şunu elde ederiz. Burada değişkenler ve'dir. Yerçekimi yapan cismin kütlelerinin gezegenin kütlesine oranını gösterelim. Yunan harfi ve elde edilen ifadeyi şu şekilde çözün:

Aynı doğruluk derecesiyle elde ettiğimiz için

İlişkinin küçüklüğü göz önüne alındığında son ifadeler bu şekilde yazılabilir

Böylece, dönme ekseni eksenle, yani yerçekimi çeken cismi Dünyanın merkezine bağlayan düz çizgiyle çakışan iki eksenli bir elipsoidin denklemini elde ettik. Bu elipsoidin yarı eksenleri açıkça eşittir

Sonunda bu etkinin küçük bir sayısal gösterimini vereceğiz. Ay'ın çekiminden dolayı Dünya'da oluşan gelgit tümseğini hesaplayalım. Dünyanın yarıçapı km'ye eşittir, Dünya'nın merkezleri ile Ay arasındaki mesafe, ay yörüngesinin istikrarsızlığı da dikkate alınarak km'dir, Dünya'nın kütlesinin Ay'ın kütlesine oranı 81: 1'dir. Açıkçası formülde yerine koyarken yaklaşık 36 cm'ye eşit bir değer elde ediyoruz.

Ayrıca bakınız

Notlar

Edebiyat

• Frisch S.A. ve Timoreva A.V. Genel fizik dersi, Devlet üniversitelerinin fizik-matematik ve fizik-teknik fakülteleri ders kitabı, Cilt I. M.: GITTL, 1957
• Shchuleykin V.V. Deniz fiziği. M .: "Bilim" Yayınevi, SSCB Bilimler Akademisi Yer Bilimleri Bölümü 1967
• Voight S.S. Gelgitler nelerdir? SSCB Bilimler Akademisi Popüler Bilim Edebiyatı Yayın Kurulu

Bağlantılar

• WXTide32 ücretsiz bir gelgit tablosu programıdır

Ay
Özellikler