- •Предисловие
- •§ 1. Гидрология как наука
- •§ 2. Основные понятия
- •§ 1. Вода как вещество, её молекулярная структура и изотопный состав
- •§ 2. Химические свойства воды
- •§3. Физические свойства воды и географические следствия
- •§ 4 Агрегатное состояние воды и фазовые переходы
- •§5. Малоизученные свойства воды
- •§ 1. Фундаментальные законы физики и их использование при изучении водных объектов
- •§2. Водный баланс
- •§3. Тепловой баланс
- •Круговорот воды в природе и водные ресурсы Земли
- •§ 1. Происхождение воды на Земле
- •§ 2. Изменение количества воды на Земле
- •§ 3. Круговорот воды в природе
- •§ 4. Круговорот содержащихся в воде веществ
- •§5. Водные ресурсы Земли
- •§1. Происхождение ледников и их распространение на земном шаре. Снеговая линия.
- •§2. Типы ледников
- •§3. Образование и строение ледников
- •§4. Питание ледника
- •§5. Режим и движение ледников
- •§6. Влияние на природную среду и практическое значение ледников
- •§ 1. Происхождение и распространение подземных вод на Земле
- •§2. Виды воды в порах горных пород и грунтов
- •§3. Классификации подземных вод
- •§4. Воды зоны аэрации
- •§5. Воды зоны насыщения. Грунтовые воды
- •§6. Движение подземных вод
- •§7. Режим подземных вод
- •§8. Влияние подземных вод на природную среду и их практическое значение
- •§1. Реки и их распространение на земном шаре
- •§2. Типы рек
- •§3. Морфология и морфометрия реки и ее бассейна
- •§4. Питание рек
- •§5. Водный режим рек
- •§6. Речной сток
- •§7. Движение воды в реках
- •§8. Движение речных наносов
- •§9. Термический и ледовый режим рек
- •§10. Гидрохимический режим рек
- •§11. Устья рек
- •§12. Хозяйственное значение рек и антропогенное влияние на реки
- •§13. Реки Крыма и Украины
- •§ 1. Происхождение озер и их распространение на земном шаре
- •§ 2. Типы озер
- •§ 3. Морфология и морфометрия озер
- •§ 4. Водный баланс озер
- •§ 5. Водный режим озера
- •§ 6. Термический режим озера
- •§ 7. Ледовый режим озер
- •§ 8. Гидрохимические характеристики озер
- •§ 9. Гидробиологические характеристики озер
- •§ 10. Донные отложения в озерах
- •§ 11. Влияние озер на природную среду и их практическое значение
- •§ 1. Назначение водохранилищ и их размещение на земном шаре
- •§ 2. Типы водохранилищ
- •§ 3. Морфометрические характеристики водохранилищ
- •§ 4. Гидрологический режим водохранилищ
- •§ 5. Формирование берегов и заиление
- •§ 6. Влияние водохранилищ на природную среду
- •§ 7. Водохранилища Крыма и Украины
- •§ 1. Происхождение болот и их распространение на земном шаре
- •§ 2. Типы болот
- •§ 3. Морфология, строение и гидрография торфяных болот
- •§ 4. Развитие и гидрологический режим болот
- •§ 5. Мелиорация болот и их практическое значение
- •§ 1. Океаны и их распространенность на земном шаре
- •§ 2. Моря и их классификация
- •§ 3. Заливы и проливы
- •§ 4. Дно Мирового океана
- •§ 5. Донные отложения океана
- •§ 1. Солевой состав и генезис вод океана
- •§ 2. Соленость морской воды и ее распределение в океане
- •§ 3. Термические особенности вод Мирового океана
- •§ 4. Плотность вод и ее распределение в океане
- •§1. Льдообразование в море
- •§ 2. Физические свойства морского льда
- •§ 3. Классификация морских льдов
- •§ 4. Ледовитость океанов и морей
- •§ 5. Движение морских льдов
- •§ 1. Волнение
- •§ 2. Волны зыби и элементы волны
- •§ 3. Ветровые волны
- •§ 4. Волны цунами
- •§ 5. Сейши
- •§ 6. Внутренние волны
- •§ 1. Приливы
- •§ 2. Элементы приливной волны
- •§ 3. Приливообразующая сила
- •§ 4. Деформации приливной волны у берега
- •§ 5. Котидальные карты приливов
- •§ 1. Происхождение морских течений и их классификация
- •§ 2. Теория ветровых течений
- •§ 3. Плотностные течения
- •§ 4. Циркуляция вод в Мировом океане
- •§1. Уровень моря. Нуль глубин
- •§2. Изменения уровня моря
- •§ 3. Водные массы океана
- •§1. Биологические ресурсы
- •§2. Минеральные ресурсы
- •§3. Энергетические ресурсы
- •§1. Антропогенное загрязнение Мирового океана
- •§2. Экологические проблемы Азовского моря
- •§3. Экологические проблемы Черного моря
- •§4. Прогнозы экологических изменений Мирового океана
- •Оглавление
- •95007, Симферополь, пр. Вернадского 4
§ 3. Приливообразующая сила
Первое объяснение приливообразующих сил было дано И.Ньютоном в 1687 г. с использованием закона всемирного тяготения и трех законов механики и получило название статической теории приливов. Сущность этой теории заключается в следующем:
-
Земля и Луна образуют систему двух планет с общим центром тяжести, расположенным на расстоянии 0,73R от центра Земли (R – радиус Земли).
-
Между планетами взаимодействуют 2 разнонаправленные, но уравновешенные силы – сила взаимного притяжения и центробежная сила.
-
Притяжение Луны в любой точке Мирового океана направлено к Луне, но в зените (Z) оно больше, чем в надире (N). Центробежные силы на Земле везде одинаковы. Поэтому на стороне Земли, обращенной к Луне, перевешивает сила притяжения, обеспечивая высокий прилив, а на стороне, обращенной от Луны – центробежная сила, создающая свой низкий прилив.
Таким образом, формируется эллипсоид прилива. Его длинная ось все время направлена на Луну, но благодаря вращению Земли вокруг оси разные точки земной поверхности попадают в области приливов и отливов.
Статическая теория Ньютона была преобразована в динамическую теорию Лапласа в 1775 г. и доработана Эри в 1842 г. В настоящее время используется гармонический анализ приливов, позволяющий прогнозировать многие характеристики приливов.
§ 4. Деформации приливной волны у берега
При подходе к берегу у приливной волны существенно изменяются ее элементы. Высота волны резко возрастает по мере уменьшения глубины моря и сокращения длины ее фронта при входе в узкое пространство залива или бухты. При этом большая масса воды передает всю свою энергию меньшей массе у берега, вызывая рост волны - до 10-18 м. Максимальная высота приливной волны отмечается на юге Патагонии, в заливах Аляска (Тихий океан), Камбейском (Индийский океан), Мезенском (Белое море) и самый большой прилив в мире - до 18 м - в заливе Фанди (на востоке Северной Америки у полуострова Новая Шотландия).
Вблизи берега может происходить также интерференция разных приливных волн с деформацией за счет накладывания волн с разными фазами и величинами.
Приливные волны, входя в устья рек, распространяются вверх по течению (до 1400 км по Амазонке, до 700 км по р. Св. Лаврентия, 120 км по Северной Двине, 85 км по Печоре). При этом волна часто идет в виде вала высотой более 1 м (до 6 м в заливе Фанди) со скоростью до 3-4 м/с. В некоторых случаях передний склон приливной волны становится очень крутым, почти вертикальным, высотой 1-4 м. Также приливные волны известны под названием бор, маскаре (Франция, на реке Сене, Шаранте) или поророка (Южная Америка, на р. Амазонка). А в скалистых ущельях уровень прилива настолько быстр и высок, что на реке образуется водопад, направленный против течения реки.
§ 5. Котидальные карты приливов
Исследования приливов в Мировом океане представлены на картах Атласа океанов, в «Таблицах приливов», таблицах и атласах приливных колебаний уровня и течений, в котидальных картах.
Котидали - это изолинии, соединяющие точки, в которых полная вода наступает в один и тот же момент (англ. сotidal - соприливный). Котидальная карта дает картину распространения приливной волны - последовательные положения гребня прилива через каждый час времени, а также показывает положение в данный момент одинаковых фаз прилива, различающихся на один час, позволяющих судить о направлении движения прилива. Это одно из важнейших пособий для мореплавателей.
МОРСКИЕ ТЕЧЕНИЯ И ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОД В ОКЕАНЕ |