Составители:
Рубрика:
Физика океанских приливов в компьютерных моделях
Лунные и солнечные приливы накладываются друг на друга. Когда Солнце и Лу-
на находятся на одной прямой с Землей (т.е. в полнолуние и новолуние), приливы по-
лучаются особенно сильными. Их называют большими или сизигийными. Когда Луна
находится в первой и в последней четверти, лунные приливы ослабляются из-за нало-
жения
солнечных. В таких говорят о малых, или квадратурных, приливах. Амплитуда
большого прилива может быть в 2.7 раза больше амплитуды малого прилива.
Как уже отмечалось, максимальная статическая разность уровней под действием
лунных приливообразующих сил составляет 0.55 м, под действием солнечных – при-
мерно 0.24 м. В соответствии с динамической теорией, амплитуды приливов (в модели
экваториального
канала) должны быть несколько больше. Для данного значения отно-
шения вынуждающего и собственного периодов T/T
0
(далекого от 1, т.е. от резонансной
ситуации) динамическая амплитуда отличается от статической деформации множите-
лем
.
)/(1
1
2
0
TT−
(12)
Для приведенных выше значений T
≈ 12 ч. и T
0
≈ 30 ч. этот множитель равен при-
мерно 1.2. Поэтому для амплитуды сизигийных приливов динамическая теория дает
значение порядка 1 м, что довольно близко соответствует значениям, наблюдаемым на
островах в открытом океане.
За рамками модели – сложности реальной картины
Картина приливных сил привязана к видимому с Земли положению приливообра-
зующего небесного тела. В приведенном выше анализе предполагалось, что это тело
находится над земным экватором. Но орбиты Луны и Солнца не лежат в плоскости эк-
ватора, поэтому их положения относительно Земли периодически изменяются, что соз-
дает так называемые неравенства величин приливов
. Когда Луна или Солнце не нахо-
дятся в экваториальной плоскости, возникает суточное неравенство, выражающееся в
том, что амплитуды последовательных полусуточных приливов не равны. Это неравен-
ство выражено тем сильнее, чем больше склонение светила и чем больше географиче-
ская широта места наблюдения. Полумесячное неравенство выражается в различии ам-
плитуд во время
сизигий и квадратур. Параллактическое неравенство возникает вслед-
ствие периодических изменений расстояния от Земли до Луны из-за эллиптичности
лунной орбиты: приливообразующая сила в перигее примерно на 40% больше, чем в
апогее. Неравенства с более длинными периодами происходят из-за изменений угла на-
клона лунной орбиты к плоскости земного экватора с периодом 18.6 года
и из-за изме-
нений эксцентриситета лунной орбиты с периодом 8.85 года. Имеются и другие нера-
венства с меньшими амплитудами.
На характере приливов сильно сказывается сложный рельеф дна океанов и морей,
препятствия в виде материков и островов со сложными очертаниями береговых линий,
морские течения, ветры и множество других трудно учитываемых факторов.
Амплиту-
да прилива в океане вдали от побережья не превышает 1 м, но у берегов в зависимости
от их очертаний и глубины моря приливы могут достигать значительной высоты. Осо-
бенно высокие приливы могут наблюдаться в узких проливах либо в глубине длинных
заливов. Например, в заливе Фанди на атлантическом побережье Канады амплитуда
сизигийных
приливов нарастает от 4 м при входе до 12 – 18 м в глубине залива. На не-
которых реках приливная волна значительной высоты может проникать из океана вверх
по течению на большие расстояния. Такое явление называется бором. Например, на
Амазонке приливная волна поророка высотой до 3 м распространяется на 300 км вверх
по течению.
14
