Kuu mõju maisele maailmale on olemas, kuid seda ei hääldata. Seda on peaaegu võimatu näha. Ainus nähtus, mis nähtavalt näitab Kuu gravitatsiooni mõju, on Kuu mõju loodetele. Meie iidsed esivanemad seostasid neid Kuuga. Ja neil oli täiesti õigus.

Kuidas kuu mõjutab loodeid

Mõõnad on kohati nii tugevad, et vesi taandub rannikust sadade meetrite kaugusele, paljastades põhja, kuhu rannikul elavad rahvad mereande kogusid. Kuid vääramatu täpsusega veereb kaldast taanduv vesi uuesti. Kui te ei tea, kui sageli loodete esinemine toimub, võite olla rannikust kaugel ja isegi surra edasiliikuva veemassi all. Rannarahvad teadsid suurepäraselt vete saabumise ja lahkumise ajakava.

See nähtus esineb kaks korda päevas. Veelgi enam, mõõnad ja vood ei eksisteeri mitte ainult meredes ja ookeanides. Kõiki veeallikaid mõjutab kuu. Kuid kaugel meredest on see peaaegu märkamatu: mõnikord vesi tõuseb veidi, siis langeb veidi.

Kuu mõju vedelikele

Ainus on vedelik looduslik element, mis liigub Kuu taga, tekitades võnkumisi. Kivi või maja ei saa Kuu poole meelitada, sest neil on kindel struktuur. Tempermalmist ja plastiline vesi demonstreerib selgelt kuu massi mõju.

Mis juhtub mõõna või mõõna ajal? Kuidas kuu vett tõstab? Kõige tugevamalt mõjutab Kuu merede ja ookeanide vett sellelt Maa poolelt, mis hetkel on otse tema poole.

Kui vaatate praegu Maad, näete, kuidas Kuu tõmbab ookeanide veed enda poole, tõstab need üles ja veesammas paisub, moodustades "küüru" või õigemini, ilmuvad kaks "küüru" - kõrgel. küljelt, kus Kuu asub, ja vähem väljendunud vastasküljel.

"Kühad" järgivad täpselt Kuu liikumist ümber Maa. Kuna maailma ookean on ühtne tervik ja veed selles suhtlevad, liiguvad kühmud rannikult, sealt edasi rannikule. Kuna Kuu läbib kaks korda punkte, mis asuvad üksteisest 180 kraadi kaugusel, siis vaatleme kahte mõõna ja kahte mõõna.

Ebb ja vool vastavalt kuu faasidele

• Suurim mõõn ja mõõn toimub ookeani kaldal. Meie riigis - Põhja-Jäämere ja Vaikse ookeani kaldal.
• Vähem märgatavad looded on iseloomulikud sisemerele.
• Veelgi nõrgemalt täheldatakse seda nähtust järvedes või jõgedes.
• Kuid isegi ookeanide kallastel on looded ühel aastaajal tugevamad ja teisel nõrgemad. See on juba seotud Kuu kaugusega Maast.
• Mida lähemal on Kuu meie planeedi pinnale, seda tugevamad on mõõnad ja vood. Mida edasi - seda loomulikult nõrgem.

Veemassi ei mõjuta mitte ainult Kuu, vaid ka Päike. Ainult kaugus Maast Päikeseni on palju suurem, mistõttu me ei märka selle gravitatsioonilist aktiivsust. Kuid on ammu teada, et mõnikord muutuvad looded väga tugevaks. See juhtub alati, kui on noorkuu või täiskuu.

Siin tuleb mängu Päikese jõud. Sel hetkel asetsevad kõik kolm planeeti – Kuu, Maa ja Päike – sirgjooneliselt. Maal toimivad juba kaks tõmbejõudu – nii Kuu kui ka Päike.

Loomulikult suureneb vete tõusu ja languse kõrgus. Kõige tugevam on Kuu ja Päikese koosmõju, kui mõlemad planeedid asuvad Maa samal küljel, st kui Kuu on Maa ja Päikese vahel. Ja rohkem vett tõuseb Maa poolelt Kuu poole.

Seda Kuu hämmastavat omadust kasutavad inimesed tasuta energia saamiseks. Merede ja ookeanide kallastele ehitatakse nüüd loodete hüdroelektrijaamu, mis toodavad elektrit tänu Kuu "tööle". Loodete hüdroelektrijaamu peetakse kõige keskkonnasõbralikumaks. Need toimivad loomulike rütmide järgi ega saasta keskkonda.

© Vladimir Kalanov,
"Teadmine on jõud".

Loodete fenomeni merel on märgatud juba iidsetest aegadest. Herodotos kirjutas loodetest juba 5. sajandil eKr. Pikka aega ei saanud inimesed loodete olemusest aru. On tehtud erinevaid fantastilisi oletusi, näiteks et Maa hingab. Isegi kuulus teadlane (1571-1630), kes avastas planeetide liikumise seadused, pidas mõõna ja voolu ... planeedi Maa hingamise tagajärjel.

Prantsuse matemaatik ja filosoof (1596-1650) juhtis Euroopa teadlaste seas esimesena tähelepanu loodete seosele, kuid ei mõistnud, milles see seos seisneb. Seetõttu andis ta hoovuse fenomenile sellise selgituse, mis on tõest kaugel: ümber Maa pöörlev Kuu vajutab veele, põhjustades selle langemise.

Järk-järgult mõistsid teadlased selle, peab ütlema, keerulise probleemi, ja leiti, et looded on Kuu ja (vähemal määral) Päikese gravitatsioonijõudude mõju tagajärg ookeani pinnale. .

Okeanoloogias on antud järgmine määratlus: vete rütmilist tõusu ja langust, aga ka nendega kaasnevaid hoovusi nimetatakse mõõnadeks ja vooludeks.

Ebb and flow ei esine mitte ainult ookeanis, vaid ka atmosfääris ja maakoores. Maakoore kerkimine on väga väike, mistõttu saab neid määrata vaid spetsiaalsete instrumentidega. Teine asi on veepind. Veeosakesed liiguvad ja Kuu küljelt kiirenduse saades lähenevad sellele võrreldamatult rohkem kui maa taevavõlvile. Seetõttu tõuseb Kuu poole jääval küljel vesi, moodustades ookeani pinnal käänaku, omamoodi veemäe. Kuna Maa pöörleb ümber oma telje, liigub see veeküngas piki ookeani pinda.

Teoreetiliselt osalevad loodete tekkes isegi kauged tähed. Kuid see jääb puhtalt teoreetiliseks sõnumiks, kuna tähtede mõju on tühine ja selle võib tähelepanuta jätta. Täpsemalt on isegi võimatu seda tähelepanuta jätta, kuna pole midagi, mida tähelepanuta jätta. Päikese mõju ookeani pinnale tähe suure kauguse tõttu on 3-4 korda nõrgem kui Kuu mõju. Kuu võimsad looded varjavad Päikese külgetõmbejõudu ja seetõttu päikeseloodet kui selliseid ei täheldata.

Veetaseme äärmist asendit mõõna lõpus nimetatakse täis vesi ja mõõna lõpus - madal vesi.

Kaks pilti, mis on tehtud samast punktist mõõna ja tõusu ajal,
anda aimu loodete taseme kõikumisest.

Kui hakkame tõusu-mõõna vaatlema täisvee hetkel, siis näeme, et 6 tunni pärast tuleb vee madalaim seis. Pärast seda algab uuesti mõõn, mis kestab samuti 6 tundi enne kõrgeima taseme saavutamist. Järgmine tõusulaine saabub 24 tunni pärast pärast meie vaatluse algust.

Kuid see juhtub ainult ideaalsete teoreetiliste tingimuste korral. Tegelikkuses on päeval üks täis ja üks madal vesi – ja siis kutsutakse mõõna päevaseks. Ja see võib juhtuda kahe loodete tsükli jooksul. Sel juhul räägime poolpäevasest tõusust.

Igapäevase tõusulaine periood ei kesta 24 tundi, vaid 50 minutit kauem. Vastavalt sellele kestab poolpäevane mõõn 12 tundi ja 25 minutit.

Maailma ookeanis esinevad valdavalt poolpäevased looded. Seda deklareerib Maa pöörlemine ümber oma telje. Mõõn nagu hiiglaslik õrnalt langev laine, mille pikkus on sadu kilomeetreid, levib üle kogu ookeanide pinna. Sellise laine esinemise periood varieerub igas ookeani paigas poolest päevast päevani. Loodete alguse perioodilisuse alusel eristatakse neid ööpäeva- ja poolpäevasteks.

Maa täispöördel ümber oma telje liigub Kuu taeva ümber umbes 13 kraadi. Kuule "järele jõudmiseks" kulub hiidlainel vaid 50 minutit. See tähendab, et suurvee saabumise aeg samasse kohta ookeanis nihkub pidevalt kellaaja suhtes. Seega, kui täna oli vesi täis keskpäeval, siis homme kell 12:50 ja ülehomme kell 13:40.

Avaookeanis, kus tõusulaine ei vasta mandrite, saarte, ebaühtlase põhja ja rannajoone vastu, on põhimõtteliselt regulaarsed poolpäevased looded. Loodetelained avaookeanis on nähtamatud, kus nende kõrgus ei ületa ühte meetrit.

Täisjõus avaldub mõõn end ookeani avatud rannikul, kus kümnete ja sadade miilide ulatuses pole näha ei saari ega järske rannajoone käänakuid.

Kui Päike ja Kuu asuvad Maa ühel küljel samal joonel, näib mõlema valgusti tõmbejõud summeeruvat. Seda juhtub kuu jooksul kaks korda – noorkuu või täiskuu ajal. Sellist valgustite asendit nimetatakse syzygy'ks ja mõõna, mis nendel päevadel saabub, nimetatakse. Kevadised looded on kõige kõrgemad ja võimsamad looded. Seevastu madalaimad looded nimetatakse.

Tuleb märkida, et kevadiste loodete tase samas kohas ei ole alati sama. Põhjus on sama: Kuu liikumine ümber – Maa ja Maa – ümber Päikese. Ärgem unustagem, et Kuu orbiit ümber Maa ei ole ring, vaid ellips, mis tekitab Kuu perigee ja apogee vahel üsna tuntava erinevuse - 42 tuhat km. Kui süzygia ajal on Kuu perigees, see tähendab Maast kõige väiksemal kaugusel, põhjustab see kõrge hiidlaine. Noh, kui samal perioodil on Maa, mis liigub mööda oma elliptilist orbiiti ümber Päikese, sellest kõige väiksemal kaugusel (ja aeg-ajalt juhtub kokkusattumusi), siis saavutavad mõõnad ja voolud maksimaalse väärtuse.

Siin on mõned näited, mis näitavad suurimat kõrgust, milleni ookeani looded teatud kohtades maakeral ulatuvad (meetrites):

Nimi	Asukoht	Loodete kõrgus (m)
Valge mere Mezeni laht
Colorado jõe suudmeala
Okhotski mere Penzhina laht
Souli jõe suudmeala	Lõuna-Korea
Fitzroy jõe suudme	Austraalia
Grenville
Coxoaki jõe suudmeala
Gallegase sadam	Argentina
Fundy laht

Vesi tõuseb tõusulaine ajal erineva kiirusega. Loodete iseloom sõltub suurel määral merepõhja kaldenurgast. Järskudel kallastel tõuseb vesi alguses aeglaselt - 8-10 millimeetrit minutis. Seejärel suureneb tõusulaine kiirus, muutudes suurimaks positsioonini "pool vett". Seejärel aeglustub see ülemise loodete joone positsioonini. Mõõna dünaamika on sarnane mõõna dünaamikaga. Kuid laiadel randadel tundub mõõn hoopis teistsugune. Siin tõuseb veetase väga kiiresti ja mõnikord kaasneb sellega kõrge hiidlaine, mis kihutab kiiresti mööda madalikku. Suplushuvilised haigutavad sellistel randadel sellistel puhkudel, midagi head pole oodata. Mereelement nalja teha ei oska.

Sisemeres, mida eraldavad ülejäänud ookeanist kitsad ja madalad käänulised väinad või väikesaarte kobarad, tulevad looded vaevumärgatava amplituudiga. Seda näeme Läänemere näitel, mis on loodete eest usaldusväärselt suletud madalate Taani väinadega. Teoreetiliselt on Läänemerel tõusulaine kõrgus 10 sentimeetrit. Kuid need looded on silmale nähtamatud, neid varjavad veetaseme kõikumised tuule või õhurõhu muutuste eest.

Teadaolevalt esinevad Peterburis sageli üleujutused, kohati väga tugevad. Tuletagem meelde, kui elavalt ja tõepäraselt andis ta luuletuses edasi 1824. aasta tugevaima üleujutuse draamat " Pronksist ratsanik» suur vene luuletaja A.S. Puškin. Õnneks pole sellise ulatusega üleujutustel Peterburis loodetega mingit pistmist. Neid üleujutusi põhjustavad tsüklonituuled, mis tõstavad Soome lahe idaosas ja Neevas veetaset oluliselt 4–5 meetri võrra.

Veel vähem mõjutavad ookeani looded Musta ja Aasovi sisemerd, samuti Egeuse ja Vahemerd. Aasovi meres, mis on Musta merega ühendatud kitsa Kertši väinaga, on loodete amplituud nullilähedane. Mustal merel ei ulatu veetaseme kõikumised mõõna mõjul 10 sentimeetrini.

Ja vastupidi, lahtedes ja kitsastes lahtedes, millel on vaba side ookeaniga, saavutavad looded märkimisväärse väärtuse. Lahte vabalt sisenedes tormavad mõõnamassid edasi ja, leidmata kitsenevate rannikute vahelt väljapääsu, tõusevad üles ja ujutavad maa üle suurel alal.

Ookeani loodete ajal täheldatakse mõne jõe suudmes ohtlikku nähtust, nn boor. Merevee vool, sisenedes jõesängi ja kohtudes jõevooluga, moodustab võimsa vahuse võlli, mis kerkib nagu müür ja liigub kiiresti vastu jõevoolu. Oma teel erodeerib boor kaldaid ning võib hävitada ja uputada iga laeva, kui see on jõe faarvaatril.

Suurima jõe ääres Lõuna-Ameerika Amazonases läbib suudmest poolteise tuhande kilomeetri kaugusel võimas 5–6 meetri kõrgune hiidlaine kiirusega 40–45 km/h.

Mõnikord peatavad hiidlained jõgede voolu ja pööravad selle isegi vastupidises suunas.

Venemaa territooriumil testivad väikest boori Valge mere Mezeni lahte suubuvad jõed.

Loodete energia kasutamiseks mõnes riigis, sealhulgas Venemaal, on ehitatud loodete elektrijaamu. Esimese Valge mere Kislogubi lahte ehitatud loodete elektrijaama võimsus oli vaid 800 kilovatti. Tulevikus kavandati PES-id kümnete ja sadade tuhandete kilovattide võimsusega. See tähendab, et looded hakkavad inimese kasuks tööle.

Ja viimane, kuid globaalselt oluline loodete osas. Loodete põhjustatud hoovused kohtuvad mandrite, saarte ja merepõhja vastupanuga. Mõned teadlased usuvad, et veemasside hõõrdumise tagajärjel nende takistuste vastu aeglustub Maa pöörlemine ümber oma telje. Esmapilgul on see aeglustumine üsna tühine. Arvutused näitasid, et kogu meie ajastu, see tähendab 2000 aasta jooksul, pikenes päev Maal 0,035 sekundi võrra. Aga mille põhjal arvutati?

Selgub, et on tõendeid, ehkki kaudseid, et meie planeedi pöörlemine aeglustub. Inglise teadlane D. Wells leidis Devoni perioodi väljasurnud korallide uurimisel, et igapäevaste kasvurõngaste arv on 400 korda suurem kui aastased. Astronoomias tunnustatakse planeetide liikumise stabiilsuse teooriat, mille kohaselt aasta pikkus jääb praktiliselt muutumatuks.

Selgub, et Devoni perioodil ehk 380 miljonit aastat tagasi koosnes aasta 400 päevast. Järelikult kestis päev siis 21 tundi 42 minutit.

Kui D. Wells ei eksinud muistsete korallide ööpäevaste rõngaste arvutamisel ja kui ülejäänud arvutused on õiged, siis läheb kõik sinnamaani, et maakeral ei kulu isegi 12-13 miljardit aastat. päev, et saada kestuselt võrdne kuukuuga. Ja mis siis? Siis on meie Maal alati üks külg Kuu poole pööratud, nagu praegu juhtub Kuuga Maa suhtes. Vee tõus ühel pool Maad stabiliseerub, looded lakkavad eksisteerimast ja päikeselooded on liiga nõrgad, et neid tunda.

Anname oma lugejatele võimaluse seda üsna eksootilist hüpoteesi iseseisvalt hinnata.

© Vladimir Kalanov,
"Teadmine on jõud"

Kes ei tahaks merepõhja jalutada? "See on võimatu! - hüüate sa. "Selleks vajate vähemalt kessooni!" Aga kas te ei tea, et kaks korda päevas avanevad vaatamiseks suured merepõhja avarused? Tõsi, häda kõigile, kes otsustavad sellele "näitusele" üle määratud aja jääda! Merepõhi avaneb mõõna ajal. on kõrge ja madala vee vahetus.

See on üks looduse saladusi. Paljud loodusteadlased püüdsid seda lahendada: Kepler kes avastas planeetide liikumise seaduse, newton kes kehtestas põhilised liikumisseadused, prantsuse teadlane Laplace kes uurisid taevakehade teket. Nad kõik tahtsid tungida ookeanide elu saladustesse..

Tuul tekitab merel laineid. Kuid mõõna ja mõõna kontrollimiseks on tuul liiga nõrk. Ka torm saab tõusu ajal olla vaid abimees. Millised hiiglaslikud jõud teevad nii rasket tööd?

Kuu mõju mõõnale ja voolule

Kolm hiiglast võitlevad ookeanide eest: Päike, Kuu ja Maa ise. Päike on kõige tugevam, kuid ta on meist liiga kaugel, et olla võitja. Veemasside liikumist Maal juhib peamiselt Kuu. Olles Maast 384 000 kilomeetri kaugusel, reguleerib see ookeanide "pulssi". Nagu tohutu magnet, tõmbab Kuu veemassi mitu meetrit ülespoole, samal ajal kui Maa pöörleb ümber oma telje.

Kuigi mõõna ja mõõna kõrguse vahe ei ole keskmiselt suurem kui 4 meetrit, on Kuu töö tohutult suur. See võrdub 11 triljoni hobujõuga. Kui see arv on kirjutatud ühes numbris, siis on selles 18 nulli ja see näeb välja selline: 11 000 000 000 000 000 000. Sellist arvu hobuseid ei saa koguda, isegi kui ajada karju kõigist maakera "otstest".

Ebb ja flow – energiaallikad

Pärast Päikest mõõnad ja mõõnad- Suurim energiaallikad. Nad võiksid anda elektrit kogu maailmale. Iidsetest aegadest peale on inimene püüdnud panna kuu ennast teenima. Hiinas ja teistes riikides on loodete veed pikka aega muutunud veskikivideks.

1913. aastal pandi Põhjameres Husumi lähedal tööle esimene "Kuu" energiajaam. Kütusepuudust tundvas Inglismaal, Prantsusmaal, USA-s ja eriti Argentinas on loodud palju julgeid projekte mõõnajaamade rajamiseks. Nõukogude insenerid läksid aga kõige kaugemale, luues projekti 100 kilomeetri pikkuse ja 15 meetri kõrguse tammi ehitamiseks Valge mere Mezeni lahte.

Tõusu ajal tekib tammi taha veehoidla, mille maht on 2000 ruutkilomeetrit. Kaks tuhat turbogeneraatorit annavad 36 miljardit kilovatt-tundi. Selle energiahulga tootis 1929. aastal Prantsusmaa, Itaalia ja Šveits kokku. Selle energia kilovatt-tund maksab umbes ühe senti. Kahjuks "pulss" mere mõõnad ja voolud lööb ebavõrdse jõuga, nagu inimese pulss. Looded ei taga pidevat ja ühtlast veevoolu ning see muudab projekti teostamise keeruliseks.

Tõus on kõige tugevam siis, kui päike ja kuu tõmbavad veemassi ühes suunas. Looded, kus veetase tõuseb kuni 20 meetrit, esinevad kell täiskuu ja noorkuu. Neid nimetatakse "syzygyks". Esimeses ja viimane veerand kuud kui kuu on päikese suhtes täisnurga all, looded on madalaimad ja neid nimetatakse kvadratuuriks.

Mere mõõnal ja voolul on navigatsiooni jaoks suur tähtsus. ja seetõttu on nad solvavad arvuta ette. See arvutus on nii keeruline, et iga-aastase loodete kalendri koostamiseks kulub mitu nädalat. Inimese leidlik mõistus on aga loonud arvuti, mille "elektrooniline aju" teeb kaheks päevaks ennustusi loodete kohta. Loodete kalender näitab, et tõusulained liiguvad üle maakera korrapäraste ajavahemike järel. Alates mere kaldad nad lähevad jõgedesse.

Jätkame vestlust taevakehadele mõjuvatest jõududest ja sellest tulenevatest mõjudest. Täna räägin loodetest ja mittegravitatsioonilistest häiretest.

Mida see tähendab – "mittegravitatsioonilised häired"? Häireid nimetatakse tavaliselt suurteks parandusteks, peamine jõud. See tähendab, et räägime mõnest jõust, mille mõju objektile on palju väiksem kui gravitatsiooniline

Millised muud jõud eksisteerivad looduses peale gravitatsiooni? Jätame kõrvale tugevad ja nõrgad tuuma vastasmõjud, neil on lokaalne iseloom (toimivad üliväikestel vahemaadel). Kuid elektromagnetism, nagu teate, on palju tugevam kui gravitatsioon ja ulatub sama kaugele - lõpmatuseni. Aga kuna tavaliselt on vastandmärgiga elektrilaengud tasakaalus ja gravitatsiooniline "laeng" (mida mängib mass) on alati sama märgiga, siis piisavalt suurte masside puhul tuleb loomulikult gravitatsioon esiplaanile. Nii et tegelikkuses räägime taevakehade liikumise häiretest elektromagnetvälja mõjul. Rohkem valikuid pole, kuigi tumeenergiat on veel, aga sellest hiljem, kui kosmoloogiast räägime.

Nagu ma teile rääkisin, Newtoni lihtne gravitatsiooniseadus F = G∙M∙m/R² on astronoomias väga mugav kasutada, kuna enamik kehasid on sfäärilise kujuga ja üksteisest piisavalt kaugel, nii et arvutuses saab neid asendada punktidega - punktobjektidega, mis sisaldavad kogu nende massi. Kuid piiratud suurusega keha, mis on võrreldav naaberkehade vahelise kaugusega, kogeb selle erinevates osades erinevat jõumõju, kuna need osad eemaldatakse gravitatsiooniallikatest erinevalt ja sellega tuleb arvestada.

Atraktsioon tasaneb ja rebeneb

Loodeefekti tunnetamiseks teeme füüsikute seas populaarse mõtteeksperimendi: kujutage end ette vabalt langevas liftis. Lõikame ära kajutit hoidva köie ja hakkame kukkuma. Kuni kukkumiseni saame jälgida, mis meie ümber toimub. Me riputame vabu masse ja jälgime, kuidas nad käituvad. Esiteks kukuvad nad sünkroonselt ja me ütleme, et see on kaaluta olek, sest kõik selles salongis olevad objektid ja see ise tunnevad ligikaudu sama vaba langemise kiirendust.

Kuid aja jooksul hakkavad meie materiaalsed punktid oma konfiguratsiooni muutma. Miks? Kuna alumine oli alguses raskuskeskmele veidi lähemal kui ülemine, siis alumine hakkab tugevamini tõmbununa ülemisest üle ajama. Ja külgmised punktid jäävad raskuskeskmest alati samale kaugusele, kuid lähenedes hakkavad nad üksteisele lähenema, sest võrdsed kiirendused pole paralleelsed. Selle tulemusena deformeerub omavahel mitteseotud objektide süsteem. Seda nimetatakse loodete efektiks.

Vaatleja seisukohast, kes puistas enda ümber terad ja jälgib, kuidas üksikud terad liiguvad, samal ajal kui kogu see süsteem massiivsele objektile langeb, võib tutvustada sellist asja nagu loodete jõuväli. Määratleme need jõud igas punktis vektori erinevusena antud punkti gravitatsioonikiirenduse ja vaatleja või massikeskme kiirenduse vahel ning kui võtame suhtelise suhtena ainult Taylori rea laienemise esimese liikme kaugust, siis saame sümmeetrilise pildi: lähimad terad jäävad vaatlejast ette, kaugemad jäävad temast maha, s.t. süsteem venitatakse piki graviteerivale objektile suunatud telge ja sellega risti olevates suundades surutakse osakesed vastu vaatlejat.

Mis teie arvates juhtub, kui planeet imetakse musta auku? Tavaliselt arvavad nii need, kes pole astronoomiaalast loengut kuulanud must auk aine rebitakse ära ainult endapoolselt pinnalt. Nad ei tea, et sellel on peaaegu sama tugev mõju tagakülg vabalt langev keha. Need. see on diametraalselt kaheks rebitud vastassuunas, mitte mingil juhul ühes.

Kosmose ohud

Et näidata, kui oluline on loodete mõju arvesse võtta, võtame rahvusvahelise kosmosejaama. Ta, nagu kõik Maa satelliidid, langeb vabalt gravitatsiooniväljas (kui mootorid pole sisse lülitatud). Ja loodete jõudude väli selle ümber on üsna käegakatsutav asi, nii et kui astronaut töötab jaama välisküljel, seob ta end kindlasti selle külge ja reeglina kahe kaabliga - igaks juhuks kunagi ei tea, mis juhtuda võib. Ja kui ta leiab, et pole seotud tingimustes, kus loodete jõud tõmbab ta jaama keskpunktist eemale, võib ta kergesti kaotada kontakti temaga. See juhtub sageli tööriistadega, sest te ei saa neid kõiki siduda. Kui astronaudi käest midagi välja kukkus, läheb see objekt kaugusesse ja muutub Maa iseseisvaks satelliidiks.

ISS-i tööplaan sisaldab individuaalse reaktiivpaki katseid avatud ruumis. Ja kui tema mootor üles ütleb, viivad loodete jõud astronaudi minema ja me kaotame ta. Kadunute nimed on salastatud.

See on muidugi nali: sellist juhtumit pole õnneks veel juhtunud. Kuid see võib väga hästi juhtuda! Ja võib-olla kunagi saabki.

ookeani planeet

Lähme tagasi Maa peale. See on meie jaoks kõige huvitavam objekt ja sellele mõjuvad loodete jõud on üsna tuntavalt tunda. Millistest taevakehadest nad tegutsevad? Peamine on Kuu, sest see on lähedal. Järgmine suurim mõju on Päike, kuna see on massiivne. Ka ülejäänud planeetidel on Maale teatud mõju, kuid see on vaevumärgatav.

Maale avalduva välise gravitatsioonimõju analüüsimiseks kujutatakse seda tavaliselt vedela kestaga kaetud tahke kuulina. See pole halb mudel, sest meie planeedil on tõesti liikuv kest ookeani ja atmosfääri kujul ning kõik muu on üsna kindel. Kuigi maakoore ja sisemiste kihtide jäikus ja loodete mõju on väike, võib nende elastse deformatsiooni ookeanile avaldatava mõju arvutamisel tähelepanuta jätta.

Kui joonistada loodete jõudude vektorid Maa massikeskme süsteemi, saame järgmise pildi: loodete jõudude väli tõmbab ookeani piki Maa-Kuu telge ja surub selle keskmesse. Maa sellega risti olevas tasapinnas. Seega kipub planeet (igal juhul selle liikuv kest) võtma ellipsoidi kuju. Sel juhul tekivad maakera vastaskülgedel kaks kühmu (neid nimetatakse loodete kühmudeks): üks on näoga Kuu poole, teine ​​on Kuust eemal ja vastavalt nendevahelisele ribale ilmub “punn” ( täpsemalt on sealsel ookeanipinnal vähem kumerust).

Huvitavam asi juhtub vahepeal, kus loodete jõu vektor üritab vedelat kesta mööda Maa pinda liigutada. Ja see on loomulik: kui ühes kohas soovite merd tõsta ja teises kohas - langetada, peate vee sealt edasi viima. Ja nende vahel juhivad loodete jõud vee "allkuupunkti" ja "kuuvastasesse punkti".

Loodete mõju on väga lihtne kvantifitseerida. Maa gravitatsioon püüab muuta ookeani sfääriliseks ning Kuu ja päikese mõju loodete osa üritab seda piki telge venitada. Kui Maa jätta rahule ja anda võimalus vabalt Kuule langeda, siis ulatuks kühmu kõrgus umbes poole meetrini, s.o. vaid 50 cm võrra tõuseb ookean üle oma keskmise taseme. Kui sõidate aurulaevaga avamerel või ookeanil, pole poolt meetrit märgata. Seda nimetatakse staatiliseks tõusuks.

Peaaegu igal eksamil kohtan õpilast, kes väidab enesekindlalt, et mõõn toimub ainult ühel pool Maad – sellel, mis on kuu poole. Reeglina nii ütleb tüdruk. Kuid juhtub, kuigi harvem, et isegi noored mehed eksivad selles küsimuses. Samas üldiselt on astronoomia teadmised tüdrukute jaoks sügavamad. Oleks huvitav teada saada selle "looduse ja soo" asümmeetria põhjust.

Kuid selleks, et tekitada kuualuses punktis poolemeetrine kühm, tuleb siin destilleerida suur kogus vett. Kuid Maa pind ei jää liikumatuks, see pöörleb kiiresti Kuu ja Päikese suuna suhtes, tehes päevas täieliku pöörde (ja Kuu liigub aeglaselt orbiidil - üks pööre ümber Maa peaaegu kuu jooksul ). Seetõttu kulgeb loodete kühm pidevalt piki ookeani pinda, nii et Maa tahke pind on 2 korda päevas mõõna all ja 2 korda mõõna all ookeani taseme alanemise all. Hinnanguliselt 40 tuhat kilomeetrit (Maa ekvaatori pikkus) päevas, see on 463 meetrit sekundis. See tähendab, et see poolemeetrine laine, nagu minitsunami, jookseb ülehelikiirusel ekvaatori lähedal asuvate mandrite idarannikule. Meie laiuskraadidel ulatub kiirus 250-300 m / s - ka üsna palju: kuigi laine pole väga kõrge, võib see inertsi tõttu luua suurepärase efekti.

Teine objekt Maa mõju ulatuse poolest on Päike. See on meist 400 korda kaugemal kui Kuu, kuid 27 miljonit korda massiivsem. Seetõttu on Kuu ja Päike mõju suurusjärgus võrreldav, kuigi Kuu mõjub siiski veidi tugevamalt: Päikesest lähtuv gravitatsiooniline loodete mõju on umbes poole nõrgem kui Kuul. Mõnikord liidetakse nende mõju: see juhtub noorkuu ajal, kui Kuu möödub Päikese taustal, ja täiskuu ajal, kui Kuu on Päikesest vastasküljel. Nendel päevadel – kui Maa, Kuu ja Päike reastuvad, mis juhtub iga kahe nädala tagant – on loodete kogumõju poolteist korda suurem kui ainuüksi Kuul. Nädal hiljem läbib Kuu veerandi oma orbiidist ja osutub Päikesega kvadratuuriks (neil olevate suundade vahel täisnurk) ja siis nende mõju nõrgendab üksteist. Avamerel on loodete kõrgus keskmiselt veerand meetrist kuni 75 sentimeetrini.

Looded on meremeestele teada juba ammu. Mida teeb kapten, kui laev madalikule jookseb? Kui oled mereseiklusromaane lugenud, siis tead, et ta vaatab kohe, mis faasis kuu on ja ootab järgmist täiskuud või noorkuud. Siis võib maksimaalne mõõn laeva tõsta ja ujuda.

Rannikuprobleemid ja omadused

Looded on eriti olulised sadamatöötajatele ja meremeestele, kes toovad oma laeva sadamasse või sealt välja. Reeglina tekib madala vee probleem ranniku lähedal ja et see laevade liikumist ei segaks, murtakse lahte sisenemiseks läbi veealused kanalid - tehisfaarvaatrid. Nende sügavus peaks võtma arvesse maksimaalse mõõna kõrgust.

Kui vaadata mõõna kõrgust mingil ajahetkel ja tõmmata kaardile võrdse kõrgusega veejooned, siis saame kontsentrilised ringid, mille keskpunkt on kaks punkti (kuualune ja kuuvastane), kus mõõn on maksimaalne. Kui Kuu orbitaaltasand langeks kokku Maa ekvaatori tasandiga, siis liiguksid need punktid alati mööda ekvaatorit ja teeksid ööpäevaga (täpsemalt 24ʰ 50ᵐ 28ˢ) täispöörde. Kuu aga ei kõnni sellel tasapinnal, vaid ekliptika tasandi lähedal, mille suhtes on ekvaator 23,5 kraadi kallutatud. Seetõttu "kõnnib" ka kuualune punkt laiuskraadil. Seega muutub samas sadamas (st samal laiuskraadil) iga 12,5 tunni järel korduva maksimaalse mõõna kõrgus päeva jooksul sõltuvalt Kuu orientatsioonist Maa ekvaatori suhtes.

See "pisiasi" on loodete teooria jaoks oluline. Vaatame uuesti: Maa pöörleb ümber oma telje ja tasapinna Kuu orbiit tema poole nõjatudes. Seetõttu "jookseb" iga meresadam päeval ümber Maa pooluse, langedes kord kõrgeima mõõna piirkonda ja 12,5 tunni pärast - uuesti mõõna piirkonda, kuid vähem kõrgel. Need. kaks tõusulainet päeva jooksul ei ole võrdse kõrgusega. Üks on alati teisest suurem, sest Kuu orbiidi tasapind ei asu Maa ekvaatori tasandis.

Rannikuelanike jaoks on loodete mõju eluliselt tähtis. Näiteks Prantsusmaal on see, mida ühendab mandriga mööda väina põhja rajatud asfalttee. Saarel elab palju inimesi, kuid nad ei saa seda teed kasutada, kui meretase on kõrge. Seda teed saab sõita vaid kaks korda päevas. Inimesed sõidavad üles ja ootavad mõõna langust, kui veetase langeb ja tee muutub ligipääsetavaks. Inimesed reisivad rannikule tööle ja koju, kasutades spetsiaalset loodete tabelit, mis avaldatakse iga rannikukoha kohta. Kui seda nähtust ei arvestata, võib tee ääres olev vesi jalakäijale üle jõu ajada. Turistid lihtsalt tulevad sinna ja jalutavad ringi, et vaadata merepõhja, kui vett pole. Samas kohalikud elanikud koguvad midagi põhjast, vahel isegi söögiks, s.t. tegelikult see efekt toidab inimesi.

Elu tuli ookeanist välja tänu mõõnadele ja mõõnadele. Mõned rannikuloomad sattusid mõõna tagajärjel liivale ja olid sunnitud õppima hingama hapnikku otse atmosfäärist. Kui Kuud poleks, siis elu ehk ei tulekski nii aktiivselt ookeanist välja, sest seal on igati hea - termostaaditud keskkond, kaaluta olek. Aga kui järsku kaldale sattusid, siis pidid kuidagi ellu jääma.

Rannik, eriti kui see on tasane, on mõõna ajal tugevalt paljandunud. Ja mõneks ajaks kaotavad inimesed võimaluse oma veesõidukit kasutada, lebades abitult nagu vaalad kaldal. Kuid selles on midagi kasulikku, sest mõõnaga saab laevu parandada, eriti mõnes lahes: paadid sõitsid, siis vesi lahkus ja neid saab sel ajal parandada.

Näiteks Kanada idarannikul on selline Fundy laht, kus väidetavalt on maailma suurimad looded: veetaseme erinevus võib ulatuda 16 meetrini, mida peetakse Maa merevee tõusude rekordiks. Meremehed on selle varaga kohanenud: tõusulaine ajal toovad nad laeva kaldale, tugevdavad seda ja vee lahkudes laev ripub ja põhja saab pahteldada.

Alates iidsetest aegadest on inimesed hakanud jälgima ja regulaarselt registreerima tõusude hetki ja omadusi, et õppida seda nähtust ennustama. peagi leiutatud loodete mõõtur- seade, milles ujuk liigub sõltuvalt merepinnast üles-alla ning näidud joonistatakse automaatselt paberile graafiku kujul. Muide, mõõtmisvahendid ei ole esimeste vaatluste hetkest tänapäevani palju muutunud.

Suure hulga hüdrograafikirjete põhjal püüavad matemaatikud luua loodete teooriat. Kui teil on perioodilise protsessi pikaajaline rekord, saate selle lagundada elementaarseteks harmoonilisteks - erineva amplituudiga sinusoidideks, millel on mitu perioodi. Ja seejärel, olles määranud harmooniliste parameetrid, laiendage kogukõverat tulevikku ja tehke selle põhjal loodete tabelid. Nüüd avaldatakse sellised tabelid iga Maa sadama kohta ja iga sadamasse sisenev kapten võtab tema eest tabeli ja vaatab, millal on tema laeva jaoks piisav veetase.

Kõige kuulus ajalugu, mis on seotud prognoosimisarvutustega, toimus Teises maailmasõda: 1944. aastal kavatsesid meie liitlased - britid ja ameeriklased - avada natsi-Saksamaa vastu teise rinde, selleks oli vaja randuda Prantsusmaa rannikul. Prantsusmaa põhjarannik on selles osas väga ebameeldiv: rannik on järsk, 25-30 meetri kõrgune, ookeani põhi aga üsna madal, mistõttu laevad saavad rannikule läheneda vaid maksimaalse loodete ajal. Kui nad karile jooksid, lastakse neid lihtsalt kahuritest maha. Selle vältimiseks loodi spetsiaalne mehaaniline (elektroonilist polnud veel saadaval) arvuti. Ta teostas meretaseme aegridade Fourier-analüüsi, kasutades erinevatel kiirustel pöörlevaid trumme, millest läbis metallkaabel, mis võttis kokku kõik Fourier' seeria tingimused ja kaabliga ühendatud sulg kirjutas välja loodete kõrguse ja mõõna kõrguse graafiku. aega. Just ülisalajane töö viis loodete teooriat kõvasti edasi, sest oli võimalik piisava täpsusega ennustada kõrgeima mõõna hetke, mille tõttu rasked sõjaväetranspordilaevad ujusid üle La Manche'i ja maandusid vägesid rannikule. Nii päästsid matemaatikud ja geofüüsikud paljude inimeste elusid.

Mõned matemaatikud üritavad andmeid üldistada planeedi skaalal, püüdes luua ühtset loodeteooriat, kuid erinevates kohtades tehtud rekordeid on raske võrrelda, sest Maa on väga ebakorrapärane. Vaid nulliläheduses katab üks ookean kogu planeedi pinna, kuid tegelikult on olemas mandrid ja mitu lõdvalt ühendatud ookeane ning igal ookeanil on oma loomulike võnkumiste sagedus.

Varasemad arutelud merepinna kõikumiste kohta Kuu ja Päikese mõjul puudutasid avatud ookeani avarusi, kus loodete kiirendus on rannikuti väga erinev. Ja kas kohalikes veekogudes – näiteks järvedes – võib mõõn tekitada märgatava efekti?

Näib, et see ei tohiks olla, sest järve kõigis punktides on loodete kiirendus ligikaudu sama, erinevus on väike. Näiteks Euroopa keskosas asub Genfi järv, selle pikkus on vaid umbes 70 km ja sellel pole ookeanidega mingit pistmist, kuid inimesed on juba ammu märganud, et vees on igapäevaseid olulisi kõikumisi. Miks need tekivad?

Jah, loodete jõud on äärmiselt väike. Aga peaasi, et see oleks regulaarne, st. töötab perioodiliselt. Kõik füüsikud on teadlikud mõjust, mis perioodilise jõu mõjul põhjustab mõnikord võnkumiste amplituudi suurenemist. Näiteks võtad söögituppa kausitäie suppi jagamiseks ja. See tähendab, et teie sammude sagedus on resonantsis plaadis oleva vedeliku loomuliku vibratsiooniga. Seda märgates muudame järsult kõndimise tempot – ja supp "rahuneb". Igal veekogul on oma põhiline resonantssagedus. Ja mida suurem on reservuaari suurus, seda madalam on selles oleva vedeliku loomulike võnkumiste sagedus. Niisiis osutus Genfi järve lähedal tema enda resonantssagedus loodete sageduse kordseks ja väike loodete mõju "hägustab" Genfi järve nii, et tase muutub selle kallastel üsna märgatavalt. Neid suletud veekogudes esinevaid pika perioodi laineid nimetatakse seiches.

Loodete energia

Tänapäeval püütakse üht alternatiivset energiaallikat siduda loodete efektiga. Nagu ma ütlesin, ei ole loodete peamine mõju see, et vesi tõuseb ja langeb. Peamine mõju on loodete hoovus, mis destilleerib päeva jooksul vett ümber kogu planeedi.

Madalates kohtades on see efekt väga oluline. Uus-Meremaa piirkonnas ei riski kaptenid isegi laevu mõnest väinast läbi juhtida. Purjekad pole sealt üldse kunagi läbi saanud ja tänapäeva laevadel on möödasõit raskusi, sest põhi on madal ja loodete hoovused tohutu kiirusega.

Kuid kuna vesi voolab, saab seda kineetilist energiat kasutada. Ja juba on ehitatud elektrijaamad, milles turbiinid mõõna- ja mõõnhoovuste mõjul edasi-tagasi pöörlevad. Need on üsna funktsionaalsed. Esimene loodete elektrijaam (TPP) valmistati Prantsusmaal, see on siiani maailma suurim, võimsusega 240 MW. Hüdroelektrijaamaga võrreldes muidugi mitte nii palav, aga järgmine maapiirkonnad ta teenib.

Mida lähemal poolusele, seda väiksem on hiidlaine kiirus, seega pole Venemaal ühtegi rannikut, millel oleks väga võimsad looded. Üldiselt on meil vähe väljundeid merre ja Põhja-Jäämere rannik pole loodete energia kasutamiseks eriti tulus ka seetõttu, et mõõn ajab vett idast läände. Kuid siiski on PES-ile sobivaid kohti, näiteks Kislaya laht.

Fakt on see, et lahtedes loob mõõn alati suurema efekti: laine jookseb sisse, sööstab lahte ja see kitseneb, kitseneb - ja amplituud suureneb. Sarnane protsess toimub nagu piitsa klõpsamisel: algul liigub pikk laine aeglaselt mööda piitsa, kuid seejärel väheneb liikumises osaleva piitsaosa mass, mistõttu kiirus suureneb (impulss) mv püsib!) ja jõuab kitsa otsa poole ülehelikiiruseni, mille tulemusena kuuleme klõpsatust.

Väikese võimsusega eksperimentaalse Kislogubskaja elektrijaama loomisega püüdsid energeetikainsenerid mõista, kui tõhusalt on võimalik kasutada ümberringi polaarsetel laiuskraadidel olevaid loodete elektri tootmiseks. Sellel pole erilist majanduslikku tähendust. Nüüd on aga olemas väga võimsa Venemaa TPP (Mezenskaja) projekt - 8 gigavati jaoks. Selle kolossaalse jõu saavutamiseks on vaja sulgeda suur laht, mis eraldab tammiga Valge mere Barentsi merest. Tõsi, on väga kaheldav, et seda tehakse seni, kuni meil on nafta ja gaas.

Loodete minevik ja tulevik

Muide, kust tuleb loodete energia? Turbiin pöörleb, elektrit toodetakse ja milline objekt kaotab selle käigus energiat?

Kuna loodete energia on Maa pöörlemine, siis kuna me ammutame sellest, tähendab see, et pöörlemine peab aeglustuma. Näib, et Maal on sisemised energiaallikad (soojus soolestikust tuleb geokeemiliste protsesside ja radioaktiivsete elementide lagunemise tõttu), kineetilise energia kadu on millegagi kompenseerida. See on tõsi, kuid energiavoog, mis levib keskmiselt peaaegu ühtlaselt kõigis suundades, ei saa vaevu oluliselt mõjutada nurkimmenti ja muuta pöörlemist.

Kui Maa ei pöörleks, näeksid loodete kühmud täpselt Kuu suunas ja selle vastas. Kuid pöörledes kannab Maa keha neid edasi oma pöörlemissuunas - ja loodete tipu ja kuu all oleva punkti vahel on pidev lahknevus 3-4 kraadi. Milleni see viib? Kuule lähemal asuv küür tõmbab selle poole tugevamini. See gravitatsioonijõud kipub Maa pöörlemist aeglustama. Ja vastupidine kühm on Kuust kaugemal, see üritab tiirlemist kiirendada, kuid tõmbab end nõrgemalt, seega mõjub resultantne jõudude moment Maa pöörlemist aeglustavalt.

Niisiis, meie planeet vähendab kogu aeg oma pöörlemiskiirust (kuigi mitte päris regulaarselt, hüpetel, mis on seotud massiülekande iseärasustega ookeanides ja atmosfääris). Ja millist mõju avaldavad Maa looded Kuule? Lähedal olev mõõn tõmbab Kuud kaasa, kaugem, vastupidi, aeglustab seda. Esimene jõud on suurem, selle tulemusena kuu kiireneb. Meenutage nüüd eelmisest loengust, mis juhtub satelliidiga, mida jõuga liikumisel ette tõmmatakse? Selle energia kasvades eemaldub see planeedist ja selle nurkkiirus väheneb, kui orbiidi raadius suureneb. Muide, Kuu ümber Maa pöördeperioodi pikenemist märgati juba Newtoni päevil.

Kui rääkida numbrites, siis Kuu eemaldub meist umbes 3,5 cm aastas ja Maa ööpäeva kestus iga saja aasta tagant pikeneb sajandiksekundi võrra. See näib olevat jama, kuid pidage meeles, et Maa on eksisteerinud miljardeid aastaid. Lihtne on välja arvutada, et dinosauruste ajal oli ööpäevas umbes 18 tundi (praegused tunnid muidugi).

Kuu taandudes muutuvad loodete jõud väiksemaks. Kuid lõppude lõpuks on see alati eemaldunud ja kui me vaatame minevikku, siis näeme, et Kuu oli varem Maale lähemal, mis tähendab, et looded olid kõrgemad. Näiteks võite arvata, et Arheuse ajastul, 3 miljardit aastat tagasi, olid looded kilomeetri kõrgused.

Loodete nähtused teistel planeetidel

Muidugi, teiste planeetide süsteemides esinevad samad nähtused satelliitidega. Näiteks Jupiter on väga massiivne planeet suur number satelliidid. Selle neli suurimat satelliiti (neid nimetatakse Galileideks, sest Galileo avastas need) on üsna käegakatsutavad Jupiteri mõjul. Lähim neist, Io, on üleni kaetud vulkaanidega, mille hulgas on üle viiekümne aktiivse, ja need paiskavad 250–300 km kõrgusele “lisaainet”. See avastus oli väga ootamatu: Maal pole nii võimsaid vulkaane ja siin on Kuu-suurune väike keha, mis oleks pidanud juba pikemat aega jahtuma, kuid see-eest purskab kuumalt igas suunas. Kus on selle energia allikas?

Io vulkaaniline aktiivsus polnud kõigile üllatuseks: kuus kuud enne esimese sondi Jupiterile lendamist avaldasid kaks Ameerika geofüüsikut artikli, milles arvutasid välja Jupiteri loodete mõju sellele satelliidile. See osutus nii suureks, et võib satelliidi kere deformeerida. Ja deformatsiooni ajal eraldub alati soojust. Kui võtame tüki külma plastiliini ja hakkame seda käes sõtkuma, muutub see pärast mitut kokkusurumist pehmeks ja painduvaks. See ei juhtu mitte sellepärast, et käsi soojendas seda oma kuumusega (samamoodi juhtub see ka siis, kui see külmas kruustangis lamedaks teha), vaid seetõttu, et deformatsioon on sinna pannud mehaanilise energia, mis muundub soojuseks.

Aga miks maa peal satelliidi kuju Jupiterist lähtuvate loodete mõjul muutub? Näib, et ringikujulisel orbiidil liikudes ja sünkroonselt pöörlemas, nagu meie Kuu, muutus see kunagi ellipsoidiks - ja pole põhjust kuju hilisemaks moonutamiseks? Io lähedal on aga teisi satelliite; kõik need panevad selle (Io) orbiidi veidi edasi-tagasi liikuma: see kas läheneb Jupiterile, siis eemaldub. See tähendab, et loodete mõju kas nõrgeneb või tugevneb ning keha kuju muutub kogu aeg. Muide, ma pole veel rääkinud loodetest Maa tahkes kehas: need on muidugi ka olemas, need pole nii kõrged, detsimeetri suurusjärgus. Kui istud kuus tundi oma istmetel, siis tänu tõusule “kõnnid” Maa keskpunkti suhtes paarkümmend sentimeetrit. See kõikumine on inimesele muidugi märkamatu, aga geofüüsikalised instrumendid registreerivad selle.

Erinevalt maa taevalaotusest kõigub Io pind iga orbiidiperioodi kohta mitme kilomeetri amplituudiga. Suur hulk deformatsioonienergia hajub soojuse kujul ja soojendab soolestikku. Muide, sellel pole meteoriidikraatreid näha, sest vulkaanid ujutavad pidevalt üle kogu pinna värske ainega. Niipea, kui löögikraater tekib, kattub see saja aasta pärast naabervulkaanide purske saadustega. Need töötavad pidevalt ja väga võimsalt, sellele lisanduvad tõrked planeedi maakoores, mille kaudu voolab sügavusest läbi erinevate mineraalide, peamiselt väävli sula. Kell kõrge temperatuur see tumeneb, nii et kraatrist väljuv joa tundub must. Ja vulkaani hele serv on jahtunud aine, mis langeb ümber vulkaani. Meie planeedil aeglustab vulkaanist välja paiskuvat ainet tavaliselt õhk ja see langeb tuulutusava lähedale, moodustades koonuse, kuid Iol puudub atmosfäär ja see lendab mööda ballistilist trajektoori kaugele igas suunas. Võib-olla on see näide päikesesüsteemi võimsaimast loodete mõjust.

Jupiteri teine ​​satelliit, Euroopa näeb välja nagu meie Antarktika, see on kaetud tahke jääkoorikuga, mõnest kohast mõranenud, sest ka miski deformeerib seda pidevalt. Kuna see satelliit asub Jupiterist kaugemal, ei ole siinne loodete mõju nii tugev, kuid siiski üsna tuntav. Selle jäise maakoore all on vedel ookean: fotodelt on näha, kuidas mõnest praost purskkaevud välja paiskuvad. Loodejõudude mõjul ookean loksub ning selle pinnal hõljuvad ja põrkuvad jääväljad, peaaegu nagu meil põhjas. arktiline Ookean ja Antarktika rannikul. Europa ookeanivedeliku mõõdetud elektrijuhtivus näitab, et tegemist on soolase veega. Miks ei võiks olla elu? Oleks kiusatus lasta seade mõnda prakku ja vaadata, kes seal elab.

Tegelikult ei tule kõik planeedid ots otsaga kokku. Näiteks Saturni kuul Enceladusel on samuti jäine maakoor ja selle all on ookean. Kuid arvutused näitavad, et loodete energiast ei piisa jääaluse ookeani vedelas olekus hoidmiseks. Muidugi on igal taevakehal lisaks loodetele ka muid energiaallikaid - näiteks lagunevad radioaktiivsed elemendid (uraan, toorium, kaalium), kuid väikestel planeetidel ei saa need peaaegu üldse olulist rolli mängida. Seega on midagi, millest me veel aru ei saa.

Loodete mõju on tähtede jaoks äärmiselt oluline. Miks – sellest järgmises loengus.

Mis on mõõn ja mõõn

Paljudel mererannikul võib täheldada, kuidas veetase langeb ühtlaste ajavahemike järel ühtlaselt ja järele jääb vaid viskoosne pinnas. Seda protsessi nimetatakse refluksiks. Mõne tunni pärast aga tõuseb veetase uuesti ja kalda pinnas on taas veega kaetud. Seda protsessi nimetatakse tõusulaineks. Veetase muutub regulaarselt kaks korda päevas.

Kui looded lähevad mõõnadeks

Tõusu ja mõõn asendavad regulaarselt üksteist: mõõnale järgneb mõõn, millele järgneb järgmine mõõn. kõrgeim tase tõusu ajal meres või ookeanis olevat vett nimetatakse kõrgveeks ja mõõna miinimumi mõõna ajal. Tsükkel "tõus - mõõn - mõõn - mõõn - mõõn - mõõn" on 12 tundi ja 25 minutit. See tähendab, et tõuse ja mõõnasid saab jälgida kaks korda päevas.

Kuidas mõõnad ja voolud toimuvad

Kuu gravitatsioonijõud põhjustab esimese loodete harja tekkimise meres sellele küljele, mis on Maa vastas. Maa pöörlemise ja tsentrifugaaljõu tekkimisega seotud füüsikaseaduste tõttu tekib Maa vastasküljele teine ​​loodete hari, mis on isegi võimsam kui esimene. Seetõttu tõuseb siin veetase.

Nende kahe mäeharja vahel vajub see alla ja mõõn on väljas! Ja Päike oma külgetõmbejõuga mõjutab Maad, samuti mõõnasid ja voogusid. Kuid Päikese löögijõud on palju väiksem kui Kuu oma, kuigi Päikese mass on 30 miljonit korda suurem kui Kuu mass. Selle põhjuseks on asjaolu, et Päike asub Maast 390 korda kaugemal kui Kuu Maast.

Esimene loodete hüdroelektrijaam

Tänu mõõnale ja voolule ehk merepinna tõusule ja langusele tekib palju energiat. Seda saab kasutada elektri tootmiseks. Maailma esimene ja praegu suurim loodete hüdroelektrijaam ehitati Rane'i jõe suudmesse (kitsas suudmelaht) (Saint-Malo, Prantsusmaa) ja see võeti kasutusele 1966. aastal. Seal on mõõna ja mõõna vahe väga suur (amplituud 8,5 meetrit).

Millised muud tegurid mõjutavad loodet

Loodet mõjutavad peale gravitatsioonijõudude, kosmiliste kehade, Kuu ja Päikese ka muud tegurid: Maa pöörlemine aeglustab loodeid, kaldad ei lase veel tõusta. Lisaks mõjutavad tõusu- ja mõõnaperioode tugevad tormid, mille korral on merevee väljavool rannikult raskendatud. Seetõttu on selle tase sellistes kohtades palju kõrgem kui tavalise tõusu ajal. Loodetele avaldab mõju ka tuule tugevus: kui see puhub kaldalt, langeb veetase oluliselt alla normi.

Kas mõõnad ja voolud on alati nähtavad?

Nad ütlevad, et mõnes meres, näiteks Vahemeres või Läänemeres, pole mõõnasid ja voogusid. Muidugi pole see nii, sest neid leidub kõigis meredes. Vahemerel ja Läänemeres on aga kõrg- ja madalvee vahe (tõusu- ja mõõna amplituud) nii tühine, et seda ei ole praktiliselt märgata. Vastupidi, Põhjameres eristuvad mõõnad ja voolud väga selgelt.

Tõusulained pärinevad ookeanidest ja liiguvad ääremerre. Kui ääremerd ühendab ookeaniga ainult kitsas väin, nagu näiteks Vahemeri, siis tõusulained kas ei ulatu sinna või on väga nõrgenenud. Põhjameri on Atlandi ookeaniga ühendatud laia väinaga, mistõttu tõusulained ulatuvad kergesti rannikule ja mõõn on selles kohas hästi näha.

Mis on kevadine mõõn

Eriti tugevaid loodete võib täheldada 14 päeva jooksul, mil Kuu ja Päike täiskuu ja noorkuu ajal (syzygy) on Maaga ühel joonel. Sel ajal summeeritakse mõlema samasuunalise taevakeha loodet tekitavad jõud ja need suurendavad loodet. Algab nn kevadine mõõn, mil täisvesi tõuseb kõige kõrgemale. Sellest lähtuvalt langeb vesi mõõna ajal madalaimale tasemele.

Mis on mõõna ja voolu amplituud

Tõusu ja mõõna erinevust tõusu ja mõõna ajal nimetatakse amplituudiks. Samal ajal mängivad oma rolli Päikese ja Kuu külgetõmbejõud: kui nad üksteist tugevdavad, suureneb amplituud (syzygy tõusulaine) ja kui tõmbejõud nõrgenevad, siis amplituud, vastupidi, väheneb ( kvadratuur tõusulaine). Avamerel ei ületa mõõna amplituud 50 sentimeetrit. Pankades on see vastupidi palju suurem.

Nii on see näiteks Saksamaa Põhjamere rannikul 2-3 meetrit, Põhjamere Inglismaa rannikul kuni 8 meetrit ja Saint-Malo lahes (Prantsusmaa) Inglise kanal - kuni 11 meetrit. Seda võib seletada asjaoluga, et madalas vees kaotavad tõusulained nagu kõik teisedki kiirust ja aeglustuvad, mille tagajärjel veetase tõuseb.

Mis on kvadratuurne tõus

Seitse päeva pärast täiskuud ja noorkuud ei ole Päike, Maa ja Kuu enam sirges joones. Kui Kuu ja Päikese loodejõud interakteeruvad üksteise suhtes täisnurga all, algab kvadratuurne mõõn: kõrgvesi tõuseb veidi ja madalvee tase praktiliselt ei lange.

Mis on loodete hoovused

Tõusud ei põhjusta mitte ainult veetaseme tõusu ja langust. Samal ajal kui meri tõuseb ja langeb, liigub vesi edasi-tagasi. Avamerel on seda vaevu märgata, kuid väinades ja lahtedes, kus vee liikumine on piiratud, võib täheldada mõõna- ja mõõnahoovusi. Esimesel juhul (mõõnavool) on see suunatud kalda poole, teisel juhul (mõõnvool) vastupidises suunas. Loodete hoovuste muutust nimetavad eksperdid tavaliselt pöördeks. Pööramise hetkel on vesi rahulikus olekus ja seda nähtust nimetatakse mõõna "surnud keskpunktiks".

Kus on täheldatud mõõnade ja voolude suurimaid amplituudi?

Kanada idarannikul Fundy lahes saate jälgida meie planeedi suurimaid loodete amplituudi. See tähendab, et mõõna ja mõõna ajal on kõrge ja madalvee vahe siin maksimaalne. Kevadise tõusulaine korral ulatub see 21 meetrini. Vanasti panid kalurid tõusu ajal võrke ja püüdsid neist mõõna ajal: ebatavaline püügiviis!

Kuidas tekib tormilaine?

Tormivesi on mõõn, kui vesi veereb rannikul eriti kõrgele. See tekib tugevate tuulte tõttu, mis puhuvad maa poole ja tulevad koos kevadise tõusuga. Tuletage meelde: selle ajal tõuseb kõrgvesi eriti kõrgele ja madalvesi langeb eriti madalale. See juhtub täiskuu ja noorkuu perioodidel.

Tuulte tugevus ja kestus põhjustavad tormihoogu, kui vesi tõuseb üle meetri kõrgemale. keskpunkt tõusuvee kõrgpunkt. Seal on tugev torm, mille korral vesi tõuseb 2,5 meetrit ja ülitugev - kui vesi tõuseb üle 3 meetri.

Kui kiiresti võivad loodete hoovused ulatuda

Ookeanide sügavuses ulatuvad loodete hoovused kiiruseks umbes kilomeeter tunnis. Kitsastes väinades võib see ulatuda 15–20 kilomeetrini tunnis.