Суточные неравенства

Как известно, Луна при своем обращении вокруг Земли меняет склонение. На рис. 4.33, б показан разрез по меридиану через земной шар для случая, когда Луна имеет северное склонение. Ось приливного эллипсоида Znнаправлен на цент Луны. Для точкиZнаблюдается полная вода (первая). Благодаря суточному вращению Земли точкаZчерез некоторое время оказывается в положенииZ₁, для которого имеет место малая вода. Вторая полная вода будет наблюдаться в положенииZ₂, но ее высота будет значительно меньше первой полной воды (ZD₁Z₂D₂).

Таким образом, при склонении Луны, не равном нулю, возникает суточное неравенство в высотах смежных полных вод; это неравенство называется суточным неравенством по высоте прилива.

Помимо этого неравенства, при склонении Луны, не равном нулю, возникает еще и суточное неравенство по времени. В самом деле, из рис. 4.33, б видно, что дуга ZZ₁больше дугиZ₁Z₂, а так как при суточном обращении Земли каждая ее точка двигается с определенной постоянной скоростью, то ясно, что для прохождения большей дугиZZ₁точке потребуется больше времени, чем для прохождения меньшей дугиZ₁Z₂.

Вследствие этого в рассматриваемом случае промежуток времени от первой полной воды до первой малой воды окажется большим, чем от первой малой до второй полной, что и представляет собой суточное неравенство по времени.

В высоких широтах при склонении Луны, не равном нулю, приливы теряют свой полусуточный характер и становятся суточными.

Во всех разбираемых случаях явление приливов рассматривалось при условии, что Земля представляет собою ровный однородный шар, сплошь покрытый водой. Влиянием сил трения и инерции пренебрегалось. При этих условиях допускалось также, что приливной эллипсоид в каждый момент времени принимает положение и форму, отвечающие действию приливообразующих сил, и что полная вода наступает в момент кульминации Луны через меридиан места. На самом же деле полная вода "отстает" от момента кульминации Луны, что объясняется действием сил трения и инерции, препятствующим водным массам занять сразу то положение, к которому они стремятся под воздействием приливообразующих сил. Ранее было указано, что это запаздывание выражается по времени лунным промежутком.

Полумесячное фазовое неравенство

Приливы в Мировом океане вызываются не только Луной, но и Солнцем. Несмотря на то, что масса Солнца в 30 млн. раз больше массы Луны, приливное действие Солнца меньше приливного действия Луны. Это объясняется тем, что Солнце находится на значительно большем расстоянии от Земли, чем расстояние между Луной и Землей (в 400 раз), приливообразующая же сила обратно пропорциональна кубу расстояния.

Установлено, что приливообразующая сила Солнца в 2,2 раза меньше приливообразующей силы Луны.

Период солнечного прилива равен 12 ч. 00 м. В течение суток наблюдаются два солнечных прилива и два отлива.

Прилив, наблюдаемый в природе, является совокупным лунно-солнечным приливом. Благодаря тому, что Луна и Солнце периодически меняет свое относительное положение, происходит также периодические изменения приливов и в Мировом океане.

При положении Луны в сизигии оси приливных эллипсоидов солнечного и лунного совпадают по направлению.

Благодаря совместному приливному действию Луны и Солнца приливной эллипсоид получит наибольшее "растяжение", вследствие чего приливы будут характеризоваться максимальной величиной поднятия и падения уровня.

При положении Луны в квадратурах, когда большие оси приливных эллипсоидов занимают перпендикулярное положение друг к другу, приливы по своей величине становятся гораздо меньшими, чем при сизигиях.

Согласно теории наибольшая величина прилива должна наблюдаться в момент сизигий, но на самом деле наибольшие приливы наблюдаются спустя 2-3 дня после момента сизигии. Причиной этого является действие сил трения и инерции, которые и обусловливают появление указанного отставания от момента сизигии (возраст прилива).

Это изменение величины прилива от сизигий к квадратурам и обратно носит название полумесячного неравенства по высоте.

Луна в своем прохождении через меридиан места ежедневно запаздывает относительно Солнца на 50 мин., поэтому кривая "суммарного", т.е. лунно-солнечного, прилива каждого дня отличается от кривой прилива прошлого дня, что ведет также к возникновению полумесячного неравенства и по времени.

Это неравенство заключается в том, что в течение лунного месяца время наступления приливов в отношении ко времени кульминации Луны меняется, т.е. меняются величины лунных промежутков.