I flussi e riflussi sono fenomeni naturali che molte persone hanno sentito e osservato, soprattutto coloro che vivono in riva al mare o all'oceano. Cosa sono i flussi e riflussi, quale potere risiede in essi, perché si presentano, leggi l'articolo.

Significato della parola "marea"

Secondo il dizionario esplicativo di Efremova, la marea è un fenomeno naturale quando il livello del mare aperto aumenta, cioè aumenta, e questo si ripete periodicamente. Cosa significa marea? Secondo il dizionario esplicativo di Ozhegov, una marea è un afflusso, un accumulo di qualcosa che si muove.

Marea: che cos'è?

Questo è un fenomeno naturale quando il livello dell'acqua nell'oceano, nel mare o in un altro specchio d'acqua aumenta e diminuisce regolarmente. Cos'è una marea? Questa è una risposta all'influenza delle forze gravitazionali, cioè le forze di attrazione possedute dal Sole, dalla Luna e da altre forze di marea.

Cos'è una marea? Si tratta dell'innalzamento dell'acqua dell'oceano al livello più alto, che avviene ogni 13 ore. La bassa marea è il fenomeno opposto in cui l'acqua nell'oceano scende al livello più basso.

Flusso e riflusso: che cos'è? Questa è una fluttuazione del livello dell'acqua che si verifica periodicamente verticalmente. Questo fenomeno naturale, flusso e riflusso, si verifica perché la posizione del Sole e della Luna cambia rispetto alla Terra, insieme agli effetti di rotazione della Terra e alle caratteristiche del rilievo.

Dove si verificano le maree?

Questi fenomeni naturali si osservano in quasi tutti i mari. Sono espressi in aumenti e diminuzioni periodici dei livelli dell'acqua. Le maree si verificano sui lati opposti della Terra, che si trovano vicino alla linea diretta verso il Sole e la Luna. La formazione di una gobba su un lato della Terra è influenzata dall'attrazione diretta dei corpi celesti e, dall'altro, dalla loro minima attrazione. Poiché la Terra ruota, vicino alla riva del mare in ogni punto della giornata si verificano due alte maree e lo stesso numero di basse maree.

Le maree non sono le stesse. Il movimento delle masse d'acqua e il livello al quale l'acqua sale nel mare dipendono da molti fattori. Questa è la latitudine dell'area, il profilo del terreno, la pressione atmosferica, la forza del vento e molto altro.

Varietà

I flussi e riflussi sono classificati in base alla durata del ciclo. Sono:

• Mezza indennità giornaliera, quando ci sono due alte maree e due basse maree al giorno, cioè la trasformazione dello spazio d'acqua nell'oceano o mare costituito da acque piene e incomplete. I parametri di ampiezza, che si alternano tra loro, non presentano praticamente differenze. Si presentano come una linea sinusoidale curva e sono localizzati nelle acque di un mare come il Mare di Barents, al largo del Mar Bianco, e sono distribuiti in quasi tutto l'Oceano Atlantico.
• Indennità giornaliera- caratterizzato da un'alta marea e altrettante basse maree nell'arco della giornata. Tali fenomeni naturali si osservano anche nell'Oceano Pacifico, ma molto raramente. Quindi, se il satellite della Terra passa attraverso la zona equatoriale, si osserva acqua stagnante. Ma se la declinazione della Luna avviene con l'indice più piccolo, si osservano maree a bassa potenza di natura equatoriale. Se i numeri sono più alti, si formano maree tropicali, accompagnate da una forza significativa.
• Misto, quando in altezza predominano le maree semidiurne o diurne con configurazione irregolare. Ad esempio, nei cambiamenti semi-diurni del livello dell'idrosfera c'è una somiglianza in molti modi con le maree semi-diurne, e nei cambiamenti diurni - con le maree dello stesso tempo, cioè diurne, che dipendono dal grado di quale è inclinata la Luna in un dato periodo di tempo. Le maree miste sono più comuni nell'Oceano Pacifico.

• Maree anomale- caratterizzato da salite e discese d'acqua che non si adattano ad alcuna descrizione basata su varie caratteristiche. L'anomalia ha una connessione diretta con le acque poco profonde, a seguito della quale cambia il ciclo di salita e discesa dell'acqua. Questo processo colpisce soprattutto le foci dei fiumi. Qui le alte maree sono più brevi delle basse maree. Cataclismi simili caratterizzano alcune sezioni della Manica, così come le correnti del Mar Bianco.

Tuttavia, le maree sono praticamente invisibili nei mari, che sono detti interni, cioè separati dall'oceano da stretti, di larghezza ridotta.

Cosa crea le maree?

Se le forze di gravità e inerzia vengono interrotte, sulla Terra si formano le maree. Il fenomeno naturale delle maree si verifica in misura maggiore in prossimità delle coste oceaniche. Qui, due volte al giorno, il livello dell'acqua sale in misura diversa e scende lo stesso numero di volte. Ciò accade perché si formano delle gobbe sulla superficie di due regioni opposte dell'oceano. La loro posizione è determinata in base alla posizione della Luna e del Sole.

Influenza della Luna

La Luna ha un'influenza maggiore sul verificarsi delle maree rispetto al Sole. Come risultato di numerosi studi, è stato riscontrato che il punto sulla superficie terrestre situato più vicino alla Luna è influenzato da fattori esterni il 6% in più rispetto al punto più distante. uno. A questo proposito, gli scienziati sono giunti alla conclusione che grazie a questa delimitazione delle forze, la Terra si sta allontanando nella direzione di una traiettoria come quella Luna-Terra.

Tenendo conto del fatto che la Terra ruota attorno al proprio asse in un giorno, durante questo periodo una doppia onda di marea passa lungo il tratto creato, o più precisamente, il suo perimetro, due volte. Questo processo crea doppie "valli". La loro altezza nell'Oceano Mondiale raggiunge i due metri e sulla terra - 40-43 centimetri, quindi questo fenomeno passa inosservato agli abitanti del pianeta. Non sentiamo il potere dei flussi e riflussi, non importa dove ci troviamo: sulla terra o sull'acqua. Sebbene le persone abbiano familiarità con questo fenomeno osservandolo sulla costa. Le acque del mare o dell'oceano a volte guadagnano un'altitudine piuttosto elevata per inerzia, quindi vediamo le onde che si infrangono sulla riva: questa è la marea. Quando tornano indietro, la marea è bassa.

Influenza del sole

La stella principale del sistema solare si trova lontano dalla Terra. Per questo motivo il suo impatto sul nostro pianeta è poco avvertibile. Il Sole è più massiccio della Luna, se consideriamo questi corpi celesti come fonti di energia. Ma la grande distanza tra il luminare e la Terra influisce sull'ampiezza delle maree solari: è due volte inferiore a processi simili sulla Luna; Quando c'è la luna piena e la luna è crescente, i corpi celesti - il Sole, la Terra e la Luna - hanno la stessa posizione, di conseguenza le maree solari e lunari si sommano. Il Sole ha poca influenza sulle maree durante il periodo in cui le forze gravitazionali della Terra vanno in due direzioni: verso la Luna e il Sole. In questo momento, il livello della bassa marea aumenta e il livello della marea diminuisce.

La terra del pianeta occupa il 30% della superficie. Il resto è coperto da oceani e mari, ai quali sono associati molti segreti e fenomeni naturali. Uno di questi è la cosiddetta marea rossa. Questo fenomeno è sorprendente in bellezza. Si verifica al largo della costa del Golfo della Florida ed è considerato il più grande, soprattutto durante i mesi estivi di giugno o luglio. La frequenza con cui puoi osservare una marea rossa dipende da una ragione banale: l'inquinamento umano delle acque costiere. Le onde hanno una ricca tonalità rossa o arancione brillante. Questo è uno spettacolo sorprendente, ma ammirarlo a lungo è pericoloso per la salute.

Il fatto è che le alghe danno colore all'acqua durante la fioritura. Questo periodo si verifica in modo molto intenso, le piante rilasciano grandi quantità di tossine e sostanze chimiche. Non si dissolvono completamente in acqua; alcuni di essi vengono rilasciati nell'aria. Queste sostanze sono molto dannose per piante, animali e uccelli marini. Le persone spesso ne soffrono. Particolarmente pericolosi per l'uomo sono i molluschi catturati nella zona della marea rossa. Una persona che li consuma subisce un grave avvelenamento, che spesso porta alla morte. Il fatto è che il livello di ossigeno diminuisce durante l'alta marea, nell'acqua compaiono ammoniaca e idrogeno solforato. Sono la causa dell'avvelenamento.

Quali sono le maree più alte del mondo?

Se la baia ha la forma di un imbuto, quando un'onda di marea la colpisce, le sponde vengono compresse. Per questo motivo, l'altezza della marea aumenta. Pertanto, l'altezza del maremoto al largo della costa orientale del Nord America, precisamente nella baia di Fundy, raggiunge circa 18 metri. In Europa, le maree più alte (13,5 metri) si registrano in Bretagna, vicino a Saint-Malo.

In che modo le maree influenzano gli abitanti del pianeta?

Gli abitanti marini sono particolarmente sensibili a questi fenomeni naturali. Le maree hanno la maggiore influenza sugli abitanti delle acque della fascia costiera. Quando il livello dell'acqua terrestre cambia, si sviluppano organismi con uno stile di vita sedentario. Si tratta di molluschi e ostriche, per i quali i cambiamenti nella struttura dell'elemento acqua non impediscono loro di riprodursi. Questo processo avviene molto più attivamente durante l'alta marea.

Ma per molti organismi, le fluttuazioni periodiche del livello dell’acqua portano sofferenza. È particolarmente difficile per i piccoli animali, molti di loro cambiano completamente il loro habitat durante l'alta marea. Alcuni si avvicinano alla riva, mentre altri, al contrario, vengono trascinati in profondità nell'oceano dall'onda. La natura, ovviamente, coordina tutti i cambiamenti sul pianeta, ma gli organismi viventi si adattano alle condizioni presentate dall'attività della Luna, così come da quella del Sole.

Che ruolo giocano le maree?

Abbiamo spiegato cosa sono i flussi e i riflussi. Qual è il loro ruolo nella vita umana? Questi fenomeni naturali hanno un potere titanico, che purtroppo oggi è poco utilizzato. Sebbene i primi tentativi in ​​questa direzione siano stati fatti a metà del secolo scorso. In diversi paesi del mondo hanno iniziato a costruire centrali idroelettriche che sfruttano la forza dei maremoti, ma ce ne sono ancora pochissime.

L’importanza delle maree è enorme anche per la navigazione marittima. È durante la loro formazione che le navi entrano nel fiume molti chilometri a monte per scaricare le merci. Pertanto, è molto importante sapere quando si verificheranno questi fenomeni, per i quali vengono compilate apposite tabelle. I capitani delle navi li usano per determinare l'ora esatta delle maree e la loro altezza.

Il nostro pianeta è costantemente nel campo gravitazionale creato dalla Luna e dal Sole. Ciò provoca un fenomeno unico espresso nel flusso e riflusso delle maree sulla Terra. Proviamo a capire se questi processi influenzano l'ambiente e la vita umana.

Il meccanismo del fenomeno del "flusso e riflusso"

La natura della formazione di flussi e riflussi è già stata sufficientemente studiata. Nel corso degli anni, gli scienziati hanno studiato le cause e i risultati di questo fenomeno.

Fluttuazioni simili nel livello delle acque terrene possono essere mostrate nel seguente sistema:

• Il livello dell'acqua aumenta gradualmente, raggiungendo il punto più alto. Questo fenomeno è chiamato acqua piena.
• Dopo un certo periodo di tempo, l'acqua comincia a diminuire. Gli scienziati hanno dato a questo processo la definizione di “riflusso”.
• Per circa sei ore l'acqua continua a defluire fino al punto minimo. Questo cambiamento è stato chiamato con il termine “acqua bassa”.

Pertanto, l'intero processo dura circa 12,5 ore. Questo fenomeno naturale si verifica due volte al giorno, quindi può essere definito ciclico. L'intervallo verticale tra i punti in cui si alternano onde di formazione piena e piccola è chiamato ampiezza della marea.

Puoi notare un certo schema se osservi il processo delle maree nello stesso posto per un mese. I risultati dell'analisi sono interessanti: ogni giorno l'acqua bassa e alta cambia la sua posizione. Con un fattore naturale come la formazione della luna nuova e della luna piena, i livelli degli oggetti studiati si allontanano l'uno dall'altro.

Di conseguenza, l'ampiezza della marea raggiunge il suo massimo due volte al mese. Il verificarsi dell'ampiezza più piccola si verifica anche periodicamente, quando, dopo l'influenza caratteristica della Luna, i livelli delle acque basse e alte si avvicinano gradualmente.

Cause di flussi e riflussi sulla Terra

Ci sono due fattori che influenzano la formazione dei flussi e riflussi. Dovresti considerare attentamente entrambi gli oggetti che influenzano i cambiamenti nello spazio acquatico della Terra.

L'effetto dell'energia lunare sul flusso e riflusso delle maree

Sebbene l'influenza del Sole sulla causa delle maree sia innegabile, la massima importanza in questa materia appartiene all'influenza dell'attività lunare. Per sentire l'impatto significativo della gravità del satellite sul nostro pianeta, è necessario monitorare la differenza di gravità della Luna nelle diverse regioni della Terra.

I risultati dell'esperimento mostreranno che la differenza nei loro parametri è piuttosto piccola. Il fatto è che il punto sulla superficie terrestre più vicino alla Luna è letteralmente il 6% più suscettibile agli influssi esterni rispetto al punto più distante. Si può dire con certezza che questo disimpegno di forze sta allontanando la Terra nella direzione della traiettoria Luna-Terra.

Tenendo conto del fatto che il nostro pianeta durante il giorno ruota costantemente attorno al proprio asse, un doppio maremoto passa due volte lungo il perimetro del tratto creato. A ciò si accompagna la creazione delle cosiddette “doppie “valli”, la cui altezza, in linea di principio, non supera i 2 metri nell'Oceano Mondiale.

Sul territorio terrestre tali fluttuazioni raggiungono un massimo di 40-43 centimetri, cosa che nella maggior parte dei casi passa inosservata agli abitanti del nostro pianeta.

Tutto ciò porta al fatto che non sentiamo la forza del flusso e riflusso delle maree né sulla terra né nell'elemento acqua. Puoi osservare un fenomeno simile su una stretta striscia di costa, perché le acque dell'oceano o del mare a volte raggiungono altezze impressionanti per inerzia.

Da tutto ciò che è stato detto, possiamo concludere che il flusso e riflusso delle maree è strettamente correlato alla Luna. Ciò rende la ricerca in quest’area la più interessante e rilevante.

L'influenza dell'attività solare sul flusso e riflusso delle maree

La notevole distanza della stella principale del sistema solare dal nostro pianeta fa sì che la sua influenza gravitazionale sia meno evidente. Come fonte di energia il Sole è sicuramente molto più massiccio della Luna, ma si fa comunque sentire per l'impressionante distanza tra i due oggetti celesti. L'ampiezza delle maree solari è quasi la metà di quella dei processi di marea del satellite terrestre.

Un fatto ben noto è che durante la luna piena e la luna crescente, tutti e tre i corpi celesti - Terra, Luna e Sole - si trovano sulla stessa linea retta. Ciò porta all'aggiunta delle maree lunari e solari.

Durante il periodo di direzione dal nostro pianeta al suo satellite e alla stella principale del sistema solare, che differiscono di 90 gradi l'uno dall'altro, si osserva una certa influenza del Sole sul processo studiato. C'è un aumento del livello di riflusso e una diminuzione del livello di marea delle acque terrestri.

Tutto indica che l'attività solare influisce anche sull'energia delle maree sulla superficie del nostro pianeta.

Principali tipi di maree

Questo concetto può essere classificato in base alla durata del ciclo delle maree. La delimitazione verrà registrata utilizzando i seguenti punti:

1. Cambiamenti semi-giornalieri della superficie dell'acqua. Tali trasformazioni consistono in due pieni e la stessa quantità di acqua incompleta. I parametri delle ampiezze alternate sono quasi uguali tra loro e sembrano una curva sinusoidale. Sono maggiormente localizzati nelle acque del Mare di Barents, sulla vasta fascia costiera del Mar Bianco e sul territorio di quasi tutto l'Oceano Atlantico.
2. Fluttuazioni giornaliere del livello dell'acqua. Il loro processo consiste in un'acqua piena e incompleta per un periodo calcolato nell'arco di una giornata. Un fenomeno simile si osserva nella regione dell'Oceano Pacifico e la sua formazione è estremamente rara. Durante il passaggio del satellite terrestre attraverso la zona equatoriale, è possibile l'effetto dell'acqua stagnante. Se la Luna è inclinata al minimo, si verificano piccole maree di natura equatoriale. Ai numeri più alti si verifica il processo di formazione delle maree tropicali, accompagnato dalla maggiore potenza di afflusso d'acqua.
3. Maree miste. Questo concetto include la presenza di maree semidiurne e diurne di configurazione irregolare. I cambiamenti semi-diurni del livello del guscio d'acqua terrestre, che hanno una configurazione irregolare, sono per molti versi simili alle maree semi-diurne. Nelle maree giornaliere alterate si può osservare una tendenza alle fluttuazioni giornaliere a seconda del grado di declinazione della Luna. Le acque dell'Oceano Pacifico sono più suscettibili alle maree miste.
4. Maree anomale. Questi sali e scendi d'acqua non si adattano alla descrizione di alcuni dei segnali sopra elencati. Questa anomalia è associata al concetto di “acqua bassa”, che modifica il ciclo di innalzamento e abbassamento del livello dell’acqua. L'influenza di questo processo è particolarmente evidente nelle foci dei fiumi, dove le alte maree sono più brevi delle basse maree. Un cataclisma simile può essere osservato in alcune parti della Manica e nelle correnti del Mar Bianco.

Esistono anche tipi di flussi e riflussi che non rientrano in queste caratteristiche, ma sono estremamente rari. La ricerca in questo settore continua perché sorgono molte domande che richiedono la decifrazione da parte di specialisti.

La carta delle maree della Terra

C'è una cosiddetta tavola delle maree. È necessario per le persone che, per la natura delle loro attività, dipendono dai cambiamenti del livello dell’acqua terrestre. Per avere informazioni precise su questo fenomeno è necessario prestare attenzione a:

• Designazione di un'area in cui è importante conoscere i dati sulle maree. Vale la pena ricordare che anche gli oggetti vicini avranno caratteristiche diverse del fenomeno di interesse.
• Trovare le informazioni necessarie utilizzando le risorse Internet. Per informazioni più precise è possibile visitare il porto della regione oggetto di studio.
• Specificazione del momento in cui sono necessari dati accurati. Questo aspetto dipende dal fatto che le informazioni siano necessarie in un giorno specifico o che il programma di ricerca sia più flessibile.
• Lavorare con il tavolo secondo la modalità dei bisogni emergenti. Verranno visualizzate tutte le informazioni sulle maree.

Per un principiante che ha bisogno di decifrare questo fenomeno, la carta delle maree sarà molto utile. Per lavorare con una tabella del genere, i seguenti consigli aiuteranno:

1. Le colonne in alto della tabella indicano i giorni e le date del presunto fenomeno. Questo punto consentirà di chiarire il punto in cui viene determinato l'arco temporale di ciò che si sta studiando.
2. Sotto la riga contabile temporanea sono presenti numeri disposti su due righe. Nel formato del giorno, qui è collocata una decodificazione delle fasi del sorgere della luna e dell'alba.
3. Di seguito è riportato un grafico a forma di onda. Questi indicatori registrano i picchi (alte maree) e gli avvallamenti (basse maree) delle acque dell'area di studio.
4. Dopo aver calcolato l'ampiezza delle onde, vengono individuati i dati dell'impostazione dei corpi celesti, che influenzano i cambiamenti nel guscio d'acqua della Terra. Questo aspetto ti permetterà di osservare l'attività della Luna e del Sole.
5. Su entrambi i lati della tabella puoi vedere i numeri con indicatori più e meno. Questa analisi è importante per determinare il livello di salita o discesa dell'acqua, calcolato in metri.

Tutti questi indicatori non possono garantire informazioni al cento per cento, perché la natura stessa ci detta i parametri in base ai quali si verificano i suoi cambiamenti strutturali.

L'influenza delle maree sull'ambiente e sull'uomo

Ci sono molti fattori che influenzano il flusso e riflusso delle maree sulla vita umana e sull’ambiente. Tra questi ci sono scoperte di natura fenomenale che richiedono uno studio attento.

Onde anomale: ipotesi e conseguenze del fenomeno

Questo fenomeno provoca molte controversie tra le persone che si fidano solo dei fatti incondizionati. Il fatto è che le onde viaggianti non si adattano a nessun sistema per il verificarsi di questo fenomeno.

Lo studio di questo oggetto è diventato possibile con l'aiuto dei satelliti radar. Queste strutture hanno permesso di registrare una dozzina di onde di ampiezza ultragrande nell’arco di un paio di settimane. La dimensione di un tale innalzamento dello specchio d'acqua è di circa 25 metri, il che indica l'enormità del fenomeno studiato.

Le onde anomale influenzano direttamente la vita umana, perché negli ultimi decenni tali anomalie hanno trasportato enormi navi come superpetroliere e navi portacontainer nelle profondità oceaniche. La natura della formazione di questo sorprendente paradosso è sconosciuta: onde giganti si formano istantaneamente e scompaiono altrettanto rapidamente.

Ci sono molte ipotesi sul motivo della formazione di un simile capriccio della natura, ma il verificarsi di vortici (onde singole dovute alla collisione di due solitoni) è possibile con l'intervento dell'attività del Sole e della Luna. Questo problema sta ancora diventando fonte di dibattito tra gli scienziati specializzati in questo argomento.

L'influenza delle maree sugli organismi che abitano la Terra

Il flusso e riflusso dell'oceano e del mare influisce soprattutto sulla vita marina. Questo fenomeno esercita la maggiore pressione sui residenti delle acque costiere. Grazie a questo cambiamento nel livello dell'acqua terrestre, si sviluppano organismi che conducono uno stile di vita sedentario.

Questi includono i molluschi, che si sono perfettamente adattati alle vibrazioni del guscio liquido della Terra. Con le maree più alte, le ostriche iniziano a riprodursi attivamente, il che indica che rispondono favorevolmente a tali cambiamenti nella struttura dell'elemento acqua.

Ma non tutti gli organismi reagiscono così favorevolmente ai cambiamenti esterni. Molte specie di esseri viventi soffrono di fluttuazioni periodiche del livello dell'acqua.

Anche se la natura prende il suo pedaggio e coordina i cambiamenti nell’equilibrio generale del pianeta, le sostanze biologiche si adattano alle condizioni presentate loro dall’attività della Luna e del Sole.

L'impatto dei flussi e riflussi sulla vita umana

Questo fenomeno influenza le condizioni generali di una persona più delle fasi lunari, alle quali il corpo umano può essere immune. Tuttavia, il flusso e riflusso delle maree influenza maggiormente le attività produttive degli abitanti del nostro pianeta. Non è realistico influenzare la struttura e l'energia delle maree del mare, così come la sfera oceanica, perché la loro natura dipende dalla gravità del Sole e della Luna.

Fondamentalmente, questo fenomeno ciclico porta solo distruzione e problemi. Le moderne tecnologie consentono di incanalare questo fattore negativo in una direzione positiva.

Un esempio di tali soluzioni innovative sarebbero le piscine progettate per intrappolare tali fluttuazioni nel bilancio idrico. Devono essere costruiti tenendo conto che il progetto è economico e pratico.

Per fare ciò, è necessario creare tali pool di dimensioni e volume piuttosto significativi. Le centrali elettriche per trattenere l'effetto della forza di marea delle risorse idriche della Terra sono nuove, ma piuttosto promettenti.

Guarda un video sul flusso e riflusso delle maree:

Lo studio del concetto di marea sulla Terra, la loro influenza sul ciclo di vita del pianeta, il mistero dell'origine delle onde anomale: tutte queste rimangono le domande principali per gli scienziati specializzati in questo campo. La soluzione a questi aspetti è interessante anche per le persone comuni interessate ai problemi dell'influenza di fattori estranei sul pianeta Terra.

La maggior parte del volume dello spazio esterno è spazio vuoto. Ma qua e là grumi sferici di materia - pianeti, lune, stelle - si sfrecciano uno accanto all'altro in una danza gigantesca.

Mentre compiono i loro movimenti cosmici, agiscono l'uno sull'altro con la forza di gravità, provocando il rigonfiamento delle acque oceaniche sulle superfici dei pianeti. La gravità è la forza di attrazione che agisce tra tutti gli oggetti materiali senza eccezioni.

Cosa sono le maree?

Le maree oceaniche sono l'innalzamento e l'abbassamento regolare del livello dell'acqua dell'Oceano Mondiale in risposta alle influenze gravitazionali, cioè alle forze di attrazione. Quando le acque dell'oceano raggiungono il livello più alto, cosa che avviene ogni 13 ore, si parla di alta marea. Quando l'acqua raggiunge il punto più basso, si parla di bassa marea. Se vieni a rilassarti su una spiaggia del mare durante l'alta marea, osservi l'effetto dei mondi che sfrecciano oltre la Terra nell'eterna oscurità dello spazio.

Cosa provoca le vampate di calore?

Il Sole, la Luna e gli altri corpi del sistema solare influenzano l'acqua e il suolo della Terra attraverso la forza della loro gravità. Ma solo la Luna e il Sole hanno un influsso pratico. Il Sole, sebbene molto lontano (149 milioni di chilometri), è così massiccio che la sua forza gravitazionale è forte.

Fatto interessante: la gravità della Luna è la forza che provoca le maree oceaniche.

La Luna è molto piccola (la sua massa è 1/81 della massa della Terra), ma ha un effetto gravitazionale pronunciato sulla Terra a causa della sua distanza ravvicinata da essa (380.000 chilometri).

Fatto interessante: Quando il Sole, la Luna e la Terra sono in linea, cioè durante la luna nuova, le maree sono particolarmente forti.

Nonostante la forte gravità dell'enorme Sole, la piccola Luna, a causa della sua vicinanza alla Terra, ha un'influenza molto maggiore sulle maree. Inoltre, la forza gravitazionale della Luna varia notevolmente da zona a zona della superficie terrestre. Questi cambiamenti sono dovuti alle diverse distanze delle diverse parti della superficie terrestre dalla Luna in un dato momento.

Per esaurire le principali questioni legate all'esistenza del satellite della Terra, la Luna, è necessario spendere qualche parola riguardo al fenomeno delle maree. Ciò è necessario anche per rispondere all’ultima domanda sollevata in questo libro: da dove viene la Luna e qual è il suo futuro? Cos'è una marea?

Durante l'alta marea, l'acqua si riversa sulle rive del mare aperto e degli oceani. Le sponde basse vengono letteralmente travolte da enormi masse d'acqua. Enormi spazi sono coperti d'acqua. Il mare sembra emergere dalle rive e premere sulla terra. L'acqua del mare sta chiaramente aumentando.

Durante l'alta marea (64), le navi oceaniche di acque profonde possono entrare liberamente nei porti relativamente poco profondi e nelle foci dei fiumi che sfociano negli oceani.

L'onda di marea in alcuni punti è molto alta, raggiungendo decine o più metri.

Trascorrono circa sei ore dall'inizio della risalita dell'acqua, e la marea cede il posto alla bassa marea (65), l'acqua comincia gradualmente a

si abbassano, il mare vicino alla costa diventa meno profondo e ampie zone della fascia costiera si liberano dall'acqua. Non molto tempo fa, le navi a vapore navigavano in questi luoghi, ma ora i residenti vagano attraverso la sabbia bagnata e la ghiaia e raccolgono conchiglie, alghe e altri “doni” del mare.

Cosa spiega questi flussi e riflussi costanti? Si verificano a causa dell'attrazione che la Luna esercita sulla Terra.

Non solo la Terra attrae la Luna, ma anche la Luna attrae la Terra. La gravità della Terra influenza il movimento della Luna, facendola muovere lungo un percorso curvo. Ma allo stesso tempo, la gravità terrestre cambia in qualche modo la forma della Luna. Le parti rivolte verso la Terra sono attratte dalla Terra più delle altre parti. Pertanto, la Luna dovrebbe avere una forma leggermente allungata verso la Terra.

La gravità della Luna influenza anche la forma della Terra. Nel lato attualmente rivolto verso la Luna si verificano rigonfiamenti e stiramenti della superficie terrestre (66).

Le particelle d'acqua, essendo più mobili e avendo scarsa coesione, sono più suscettibili a questa attrazione della Luna rispetto alle particelle di terra solida. A questo proposito, si crea un aumento molto evidente dell'acqua negli oceani.

Se la Terra, come la Luna, fosse sempre rivolta verso la Luna con lo stesso lato, la sua forma sarebbe alquanto allungata nella direzione della Luna e non esisterebbero flussi e riflussi alternati. Ma la Terra gira in direzioni diverse verso tutti i corpi celesti, compresa la Luna (rotazione diurna). A questo proposito, un maremoto sembra correre attraverso la Terra, inseguendo la Luna, sollevando più in alto l’acqua degli oceani nelle parti della superficie terrestre attualmente rivolte ad essa. Le alte maree dovrebbero alternarsi alle basse maree.

Durante il giorno, la Terra effettuerà una rotazione attorno al proprio asse. Di conseguenza, esattamente un giorno dopo, le stesse parti della superficie terrestre dovrebbero trovarsi di fronte alla Luna. Ma sappiamo che in un giorno la Luna riesce a percorrere una parte del suo percorso attorno alla Terra, muovendosi nella stessa direzione in cui ruota la Terra. Pertanto, il periodo si allunga, dopo il quale le stesse parti della Terra si troveranno di fronte alla Luna. Di conseguenza Il ciclo di flusso e riflusso non avviene in un giorno, ma in 24 ore e 51 minuti. Durante questo periodo di tempo sulla Terra si alternano due alte maree e due basse maree.

Ma perché due e non uno? Troviamo una spiegazione a ciò richiamando ancora una volta la legge di gravitazione universale. Secondo questa legge, la forza di attrazione diminuisce all'aumentare della distanza e, inoltre, è inversamente proporzionale al suo quadrato: la distanza raddoppia, l'attrazione diminuisce di quattro volte.

Sul lato della Terra direttamente opposto a quello rivolto alla Luna accade quanto segue. Le particelle vicine alla superficie della Terra sono attratte dalla Luna più debole che dall'interno della Terra. Tendono meno verso la Luna rispetto alle particelle più vicine ad essa. Pertanto, la superficie dei mari qui sembra essere un po' indietro rispetto alle solide parti interne del globo, e qui otteniamo anche un aumento dell'acqua, una gobba d'acqua, una sporgenza di marea, approssimativamente la stessa che sul lato opposto. Anche qui il maremoto si riversa sulle coste basse. Di conseguenza, ci sarà una marea vicino alle rive degli oceani sia quando queste sponde sono rivolte verso la Luna, sia quando la Luna è nella direzione esattamente opposta. Pertanto, sulla Terra devono necessariamente esserci due alte maree e due basse maree durante il periodo di rotazione completa della Terra attorno al proprio asse.

Naturalmente l’entità della marea è influenzata anche dalla gravità del Sole. Ma sebbene il Sole sia di dimensioni colossali, è tuttavia molto più lontano dalla Terra della Luna. La sua influenza delle maree è meno della metà dell'influenza della Luna (è solo 5/11 o 0,45 dell'influenza delle maree della Luna).

L'entità di ciascuna marea dipende anche dall'altezza alla quale si trova la Luna in un dato momento. In questo caso, è del tutto indifferente quale fase abbia la Luna in questo momento e se sia visibile nel cielo. La Luna potrebbe non essere affatto visibile in questo momento, cioè potrebbe essere nella stessa direzione del Sole e viceversa. Solo nel primo caso la marea sarà generalmente più forte del solito, poiché all'attrazione del Sole si aggiunge anche quella della Luna.

I calcoli mostrano che la forza di marea della Luna è solo un novemilionesimo della forza di gravità terrestre, cioè la forza con cui la Terra stessa attrae se stessa. Naturalmente, questo effetto attrattivo della Luna è insignificante. L'innalzamento dell'acqua di pochi metri è insignificante anche rispetto al diametro equatoriale del globo, pari a 12.756.776 m. Ma un maremoto, anche se così piccolo, è, come sappiamo, molto avvertibile per gli abitanti del Terra situata vicino alle rive degli oceani.

Flusso e riflusso

Marea E bassa marea- fluttuazioni verticali periodiche del livello dell'oceano o del mare, derivanti da cambiamenti nelle posizioni della Luna e del Sole rispetto alla Terra, accoppiate con gli effetti della rotazione terrestre e le caratteristiche di un dato rilievo e manifestate in periodi periodici orizzontale spostamento delle masse d’acqua. Le maree causano cambiamenti nell'altezza del livello del mare, nonché correnti periodiche note come correnti di marea, rendendo la previsione delle maree importante per la navigazione costiera.

L'intensità di questi fenomeni dipende da molti fattori, ma il più importante è il grado di connessione dei corpi idrici con l'oceano mondiale. Quanto più chiuso è lo specchio d'acqua, tanto minore è il grado di manifestazione dei fenomeni di marea.

Il ciclo di marea ripetuto annualmente rimane invariato grazie alla precisa compensazione delle forze di attrazione tra il Sole e il centro di massa della coppia planetaria e delle forze di inerzia applicate a questo centro.

Poiché la posizione della Luna e del Sole rispetto alla Terra cambia periodicamente, cambia anche l'intensità dei fenomeni di marea che ne derivano.

Bassa marea a Saint-Malo

Storia

Le basse maree hanno svolto un ruolo significativo nella fornitura di frutti di mare alle popolazioni costiere, consentendo la raccolta di cibo commestibile dai fondali marini esposti.

Terminologia

Bassa marea (Bretagna, Francia)

Si chiama il livello massimo superficiale dell'acqua durante l'alta marea pieno d'acqua, e il minimo durante la bassa marea è acqua bassa. Nell'oceano, dove il fondo è piatto e la terra è lontana, acqua piena appare come due “gonfiamenti” della superficie dell'acqua: uno di essi si trova sul lato della Luna, e l'altro è all'estremità opposta del globo. Possono esserci anche altri due rigonfiamenti più piccoli sul lato rivolto verso il Sole e opposto ad esso. Una spiegazione di questo effetto può essere trovata di seguito nella sezione fisica delle maree.

Poiché la Luna e il Sole si muovono rispetto alla Terra, anche le gobbe d'acqua si muovono con loro, formandosi maremoti E correnti di marea. In mare aperto le correnti di marea hanno un carattere rotatorio, mentre vicino alla costa e nelle baie e negli stretti stretti sono alternative.

Se l’intera Terra fosse ricoperta d’acqua, ogni giorno avremmo due alte e basse maree regolari. Ma poiché la propagazione senza ostacoli dei maremoti è ostacolata dalle zone terrestri: isole e continenti, e anche a causa dell'azione della forza di Coriolis sull'acqua in movimento, invece di due maremoti ci sono tante piccole onde che lentamente (nella maggior parte dei casi con un periodo di 12 ore e 25,2 minuti) correre attorno ad un punto chiamato anfidromico, in cui l'ampiezza della marea è zero. La componente dominante della marea (marea lunare M2) forma circa una dozzina di punti anfidromici sulla superficie dell'Oceano Mondiale con l'onda che si muove in senso orario e circa lo stesso numero in senso antiorario (vedi mappa). Tutto ciò rende impossibile prevedere l'orario della marea basandosi solo sulle posizioni della Luna e del Sole rispetto alla Terra. Utilizzano invece un "annuario delle maree", uno strumento di riferimento per calcolare l'ora dell'inizio delle maree e la loro altezza in vari punti del globo. Vengono utilizzate anche le tavole di marea, con i dati sui momenti e le altezze delle acque basse e alte, calcolati con un anno di anticipo principali porti di marea.

Componente della marea M2

Se colleghiamo punti sulla mappa con le stesse fasi di marea, otteniamo il cosiddetto linee cotidali, divergente radialmente dal punto anfidromico. Tipicamente, le linee cotidali caratterizzano la posizione della cresta dell'onda di marea per ogni ora. Infatti le linee cotidali riflettono la velocità di propagazione di un'onda di marea in 1 ora. Vengono chiamate mappe che mostrano linee di uguale ampiezza e fasi delle onde di marea carte cotidali.

Altezza della marea- la differenza tra il livello più alto dell'acqua durante l'alta marea (high water) e il livello più basso durante la bassa marea (low water). L'altezza della marea non è un valore costante, ma la sua media viene data quando si caratterizza ogni tratto di costa.

A seconda della posizione relativa della Luna e del Sole, le onde di marea piccole e grandi possono rafforzarsi a vicenda. Storicamente sono stati sviluppati nomi speciali per tali maree:

• Marea di quadratura- la marea più bassa, quando le forze di marea della Luna e del Sole agiscono perpendicolarmente tra loro (questa posizione dei luminari è chiamata quadratura).
• Marea primaverile- la marea più alta, quando le forze di marea della Luna e del Sole agiscono nella stessa direzione (questa posizione dei luminari è chiamata sizigia).

Più bassa o alta è la marea, più basso o alto è il riflusso.

Maree più alte del mondo

Può essere osservato nella Baia di Fundy (15,6-18 m), che si trova sulla costa orientale del Canada tra il Nuovo Brunswick e la Nuova Scozia.

Nel continente europeo, le maree più alte (fino a 13,5 m) si osservano in Bretagna vicino alla città di Saint-Malo. Qui l'onda di marea è focalizzata sulle coste delle peninsulari della Cornovaglia (Inghilterra) e del Cotentin (Francia).

Fisica della marea

Formulazione moderna

In relazione al pianeta Terra, la causa delle maree è la presenza del pianeta nel campo gravitazionale creato dal Sole e dalla Luna. Poiché gli effetti che creano sono indipendenti, l’impatto di questi corpi celesti sulla Terra può essere considerato separatamente. In questo caso, per ogni coppia di corpi possiamo supporre che ciascuno di essi ruoti attorno ad un centro di gravità comune. Per la coppia Terra-Sole, questo centro si trova nelle profondità del Sole a una distanza di 451 km dal suo centro. Per la coppia Terra-Luna, si trova nelle profondità della Terra ad una distanza di 2/3 del suo raggio.

Ciascuno di questi corpi sperimenta le forze di marea, la cui fonte è la forza di gravità e le forze interne che garantiscono l'integrità del corpo celeste, nel ruolo delle quali c'è la forza della propria attrazione, di seguito chiamata autogravità. L’emergere delle forze di marea può essere visto più chiaramente nel sistema Terra-Sole.

La forza di marea è il risultato dell'interazione concorrente della forza gravitazionale, diretta verso il centro di gravità e decrescente in proporzione inversa al quadrato della distanza da esso, e della forza centrifuga fittizia d'inerzia causata dalla rotazione dell'astro attorno a questo centro. Queste forze, essendo di direzione opposta, coincidono in grandezza solo al centro di massa di ciascuno dei corpi celesti. Grazie all'azione delle forze interne, la Terra ruota attorno al centro del Sole nel suo insieme con una velocità angolare costante per ciascun elemento della sua massa costituente. Pertanto, man mano che questo elemento di massa si allontana dal centro di gravità, la forza centrifuga che agisce su di esso aumenta proporzionalmente al quadrato della distanza. Una distribuzione più dettagliata delle forze di marea nella loro proiezione su un piano perpendicolare al piano dell'eclittica è mostrata in Fig. 1.

Fig. 1 Diagramma della distribuzione delle forze di marea in proiezione su un piano perpendicolare all'eclittica. Il corpo gravitante è a destra o a sinistra.

La riproduzione dei cambiamenti di forma dei corpi ad essi esposti, ottenuta come risultato dell'azione delle forze di marea, può, secondo il paradigma newtoniano, essere ottenuta solo se queste forze sono completamente compensate da altre forze, che possono includere la forza di gravità universale.

Fig. 2 Deformazione del guscio d’acqua della Terra come conseguenza dell’equilibrio tra la forza di marea, la forza autogravitazionale e la forza di reazione dell’acqua alla forza di compressione

Come risultato della somma di queste forze, le forze di marea si formano simmetricamente su entrambi i lati del globo, dirette in direzioni diverse da esso. La forza di marea diretta verso il Sole è di natura gravitazionale, mentre la forza diretta lontano dal Sole è una conseguenza della forza fittizia di inerzia.

Queste forze sono estremamente deboli e non possono essere paragonate alle forze di gravità (l'accelerazione che creano è 10 milioni di volte inferiore all'accelerazione di gravità). Essi provocano però uno spostamento delle particelle d'acqua dell'Oceano Mondiale (la resistenza al taglio nell'acqua a basse velocità è praticamente nulla, mentre alla compressione è elevatissima), finché la tangente alla superficie dell'acqua diventa perpendicolare alla forza risultante.

Di conseguenza, un'onda appare sulla superficie degli oceani del mondo, occupando una posizione costante in sistemi di corpi reciprocamente gravitanti, ma correndo lungo la superficie dell'oceano insieme al movimento quotidiano del suo fondo e delle sue coste. Pertanto (ignorando le correnti oceaniche), ogni particella d'acqua subisce un movimento oscillatorio su e giù due volte durante il giorno.

Il movimento orizzontale dell'acqua si osserva solo vicino alla costa a causa dell'innalzamento del suo livello. Più il fondale è basso, maggiore è la velocità di movimento.

Potenziale delle maree

(concetto di acad. Shuleikina)

Trascurando le dimensioni, la struttura e la forma della Luna, annotiamo la forza gravitazionale specifica del corpo di prova situato sulla Terra. Sia il raggio vettore diretto dal corpo di prova verso la Luna e sia la lunghezza di questo vettore. In questo caso, la forza di attrazione di questo corpo da parte della Luna sarà uguale a

dove è la costante gravitazionale selenometrica. Posizioniamo il corpo di prova nel punto . La forza di attrazione di un corpo di prova posto al centro di massa della Terra sarà uguale a

Qui, e si riferisce al raggio vettore che collega i centri di massa della Terra e della Luna e ai loro valori assoluti. Chiameremo forza di marea la differenza tra queste due forze gravitazionali

Nelle formule (1) e (2), la Luna è considerata una palla con distribuzione di massa sfericamente simmetrica. La funzione di forza di attrazione di un corpo di prova da parte della Luna non è diversa dalla funzione di forza di attrazione di una palla ed è uguale a. La seconda forza è applicata al centro di massa della Terra ed è un valore strettamente costante. Per ottenere la funzione forza per questa forza, introduciamo un sistema di coordinate temporali. Disegniamo l'asse dal centro della Terra e indirizziamolo verso la Luna. Le direzioni degli altri due assi saranno lasciate arbitrarie. Quindi la funzione forza della forza sarà uguale a . Potenziale delle maree sarà uguale alla differenza di queste due funzioni di forza. Lo denotiamo, otteniamo La costante è determinata dalla condizione di normalizzazione, secondo la quale il potenziale di marea al centro della Terra è uguale a zero. Al centro della Terra, ne consegue che . Di conseguenza, otteniamo la formula finale per il potenziale di marea nella forma (4)

Perché il

Per valori piccoli di , , l'ultima espressione può essere rappresentata nella forma seguente

Sostituendo (5) in (4), otteniamo

Deformazione della superficie del pianeta sotto l'influenza delle maree

L'influenza perturbatrice del potenziale di marea deforma la superficie livellata del pianeta. Valutiamo questo impatto, assumendo che la Terra sia una palla con una distribuzione di massa sfericamente simmetrica. Il potenziale gravitazionale imperturbato della Terra sulla superficie sarà pari a . Per punto. , situato ad una distanza dal centro della sfera, il potenziale gravitazionale della Terra è pari a . Riducendo per la costante gravitazionale, otteniamo . Qui le variabili sono e . Denotiamo il rapporto tra le masse del corpo gravitante e la massa del pianeta con una lettera greca e risolviamo l'espressione risultante per:

Poiché con lo stesso grado di precisione otteniamo

Considerando l'esiguità del rapporto, le ultime espressioni possono essere scritte come segue

Abbiamo così ottenuto l'equazione di un ellissoide biassiale, il cui asse di rotazione coincide con l'asse, cioè con la retta che collega il corpo gravitante con il centro della Terra. I semiassi di questo ellissoide sono ovviamente uguali

Alla fine diamo una piccola illustrazione numerica di questo effetto. Calcoliamo la gobba di marea sulla Terra causata dall'attrazione della Luna. Il raggio della Terra è pari a km, la distanza tra i centri della Terra e della Luna, tenendo conto dell'instabilità dell'orbita lunare, è km, il rapporto tra la massa della Terra e la massa della Luna è 81:1. Ovviamente, sostituendo nella formula, otteniamo un valore pari a circa 36 cm.

Guarda anche

Appunti

Letteratura

• Frisch S.A. e Timoreva A.V. Corso di fisica generale, Libro di testo per le facoltà fisico-matematiche e fisico-tecniche delle università statali, Volume I. M.: GITTL, 1957
• Shchuleykin V.V. Fisica del mare. M.: Casa editrice "Science", Dipartimento di Scienze della Terra dell'Accademia delle Scienze dell'URSS 1967
• Voight S.S. Cosa sono le maree? Comitato editoriale della letteratura scientifica popolare dell'Accademia delle scienze dell'URSS

Collegamenti

• WXTide32 è un programma freeware per la tabella delle maree