7.1 Происхождение и виды приливов

Упрощенная схема взаимодействия Земли и Луны:

М – Луна; Е- Земля; СG- центр притяжения; 1- сила притяжения; 2 – центробежная сила

Взаимодействие Луны и Земли проиллюстрировано на рисунке. На стороне Земли обращенной к Луне сила притяжения (1) максимальна, а центробежная сила (2) минимальна. На этой стороне обе силы действуют в одном направлении (вовне) и складываются, вызывая повышение уровня воды в океане. На противоположной стороне земного шара сила притяжения направлена вовнутрь и минимальна, в то время как центробежная сила направлена вовне и максимальна. Наложение этих сил дает результирующую силу, которая направлена вовне. Таким образом, подъем уровня воды возникает с обеих сторон земного шара, и этот подъем – приливная волна – движется через весь океан вследствие вращения Земли вокруг своей оси. Скорость вращения земной поверхности на экваторе составляет 1600 км/ч. Однако приливная она не может передвигаться с такой скоростью и отстает от лунного меридиана, перемещаясь со скоростью только 500 км/ч. Время этого запаздывания называют возрастом прилива.

В конкретном месте приливная волна может проходить два раза в сутки. Эти приливы называют полусуточными.

Однако этот упрощенный подход был бы верным, если бы Луна находилась в экваториальной плоскости Земли. обычно есть некоторое отклонение плоскости вращения Луны, вследствие чего прилив в конкретном месте наблюдается только один раз в день; этот прилив получил название суточного. В большинстве случаев приливные колебания уровня воды являются комбинацией двух этих типов. И если оба типа приливных колебаний играют важную роль, то такой прилив называют смешанным. Высота приливной волны зависит от положения Луны и Солнца относительно Земли.

Итак, прилив имеет достаточно сложную природу. Кроме взаимного положения небесных тел, он зависит от распространения и формы океанов на земной поверхности. Тем не менее, при помощи существующих теорий достаточно точно можно предсказать характеристики приливов, в любом месте, в любое время дня и года.

Высота приливной волны в открытом океане обычно составляет менее 1 м. Совершенно очевидно, что этого недостаточно для выработки энергии, но при вхождении приливной волны в залив или устье реки её высота при благоприятных условиях увеличивается до размеров, превосходящих в некоторых местах 10 м.