© Володимир каланамі,
"Знання-сила".
Явище припливів на море було помічено з найдавніших часів. Геродот писав про припливи ще в V столітті до нашої ери. Природу припливів люди довгий час не могли зрозуміти. Висловлювалися різні фантастичні припущення на кшталт того, що Земля дихає. Навіть знаменитий учений І. Кеплер (1571-1630), який відкрив закони руху планет, розглядав припливи і відливи як результат ... дихання планети Земля.
Французький математик і філософ Рене Декарт (1596-1650) першим серед європейських учених вказав на зв'язок припливів з рухом Місяця , Але не зрозумів, в чому цей зв'язок полягає. Тому дав таке далеке від істини пояснення явищу припливу: Місяць, обертаючись навколо Землі, давить на воду, змушуючи її знижуватися.
Поступово вчені розібралися в цій, треба сказати, непростий, проблеми, і було встановлено, що припливи - це наслідок впливу гравітаційних сил Місяця і (меншою мірою) Сонця на поверхню океану.
У океанології дано таке визначення: ритмічні підняття і опускання вод, а також супроводжуючі їх перебігу, називаються припливами і відливами.
Припливи і відливи відбуваються не тільки в океані, але також в атмосфері і земній корі. Підняття земної кори дуже незначні, тому їх можна визначити тільки спеціальними приладами. Інша справа - водна поверхня. Частинки води рухаються, і, отримуючи з боку Місяця прискорення, наближаються до неї незрівнянно більше, ніж земна твердь. Тому на стороні, зверненій до Місяця, вода піднімається вгору, утворюючи вигин, своєрідний водяний бугор на поверхні океану. Оскільки Земля обертається навколо своєї осі, цей водяний бугор переміщається по поверхні океану слідом за рухом Місяця .
Теоретично в освіті припливів беруть участь навіть далекі зірки. Але це залишається чисто теоретичним посиланням, так як вплив зірок мізерно, і їм можна знехтувати. Точніше навіть, їм неможливо знехтувати, так як нічим нехтувати. Вплив Сонця на поверхню океану через велику віддаленість світила в 3-4 рази слабкіше впливу Місяця. Потужні місячні припливи маскують тяжіння Сонця і тому сонячних припливів як таких не спостерігається.
Крайнє положення рівня води в кінці припливу називається повною водою, а в кінці відливу - малої водою.
Дві фотографії, зроблені з однієї точки в моменти малої і повної води,
дають уявлення про приливних коливаннях рівня.
Якщо почати спостереження за припливом в момент повної води, то ми побачимо, що через 6 годин настане найнижче стояння води. Після цього знову почнеться приплив, який також буде тривати 6 годин до досягнення найвищого рівня. Наступний прилив настане через 24 години після початку нашого спостереження.
Але так буде відбуватися тільки в разі ідеальних, теоретичних умов. Реально протягом доби буває по одній повній і малій воді - і тоді приплив називається добовим. А може встигнути відбутися в два приливних циклу. У цьому випадку мова йде про півдобовий припливі.
Період добового припливу триває не 24 години, а на 50 хвилин довше. Відповідно півдобовий прилив триває 12 години 25 хвилин.
У Світовому океані відбуваються переважно півдобові припливи. Оголошується це обертанням Землі навколо своєї осі. Приплив, як величезна полога хвиля довжина якої становить багато сотень кілометрів, поширюється по всій поверхні Світового океану. Період виникнення такої хвилі коливається в кожному місці океані від половини доби до доби. За ознакою періодичності настання припливів їх і розрізняють як добові і півдобові.
За час повного оберту Землі навколо своєї осі Місяць переміщується по небосхилу приблизно на 13 градусів. Щоб «наздогнати», Місяць, приливної хвилі якраз і потрібно 50 хвилин. Це означає, що час приходу повної води в одному і тому ж місці океану постійно зміщується щодо часу доби. Так, якщо сьогодні повна вода була в полудень, то завтра вона буде о 12 годині 50 хвилин, а післязавтра - в 13 годин 40 хвилин.
У відкритому океані, де приливна хвиля не зустрічала опору з боку материків, островів, нерівностей дна і берегової лінії, мають місце в основному правильні півдобові припливи. Приливні хвилі в відкритому океані непомітні, там їх висота не перевищує одного метра.
У повну силу прилив проявляє себе на відкритому узбережжі океану, де на десятки і сотні миль, не видно ні островів, ні різких вигинів берегової лінії.
Коли Сонце і Місяць розташовуються на одній лінії по одну сторону від Землі, сила тяжіння обох світил як би складається. Це буває двічі протягом місяця за місячним календарем - в молодика або повний місяць. Такий стан світил називається сизигії, а приплив, який настає в ці дні, називається сізігійний 
. Сізігійний припливи - це найвищі і потужні припливи. На відміну від них найнижчі припливи називаються квадратурними 
.
Потрібно відзначити, що рівень сізігійних припливів в одному і тому ж місці не завжди однаковий. Причина все та ж: рух Місяця навколо - Землі і Землі - навколо Сонця. Не забудемо, що орбіта Місяця навколо Землі - це не коло, а еліпс, що створює досить відчутну різницю між перигеем і апогеєм Місяця - 42 тисячі км. Якщо під час сизигія Місяць буде знаходитися в перигеї, тобто на найменшій відстані від Землі, то це викличе високу приливну хвилю. Ну а якщо в цей же період Земля, рухаючись по своїй еліптичній орбіті навколо Сонця, виявиться на найменшому від нього відстані (а також збігу зрідка відбуваються), то припливи і відливи досягнуто максимально великий величини.
Ось кілька прикладів, які показують максимальну висоту, яку досягають океанські припливи в окремих місцях земної кулі (в метрах):
Назва
Розташування
Висота припливу (м)
Мезенський затоку Білого моря
Росія
10,0
Гирло річки Колорадо
Мексика
12,3
Пенжинська губа Охотського моря
Росія
12,9
Гирло річки Сеул
Південна Корея
13,2
Гирло річки Фіцрой
Австралія
14,0
Гренвилл
Ла-Манш
14,7
Гирло річки Коксоак
Канада
15,0
порт Галлегас
Аргентина
18,0
затока Фанді
Канада
19,6
Вода під час припливу піднімається з різною швидкістю. Характер припливу в великій мірі залежить від кута нахилу морського дна. У крутих берегів вода піднімається спочатку повільно - 8-10 міліметрів в хвилину. Потім швидкість припливу наростає, стаючи найбільшої до положення «впівводи». Потім вона сповільнюється до положення верхньої межі припливу. Динаміка відпливу аналогічна динаміці припливу. Але зовсім по-іншому виглядає приплив на широких пляжах. Тут рівень води наростає дуже швидко і іноді супроводжується високою приливної хвилею, яка швидко мчала по мілині. Зазівався на таких пляжах любителям купання в цих випадках нічого хорошого чекати не доводиться. Морська стихія жартувати не вміє.
У внутрішні моря, відгороджені від решти океану вузькими і дрібними звивистими протоками або скупченнями невеликих островів, припливи приходять з ледь помітними амплітудами. Це ми бачимо на прикладі Балтійського моря, надійно закритого від припливів мілководними данськими протоками. Теоретично висота припливу в Балтійському морі становить 10 сантиметрів. Але ці припливи на око непомітні, вони ховаються коливаннями рівня води від вітру або від змін атмосферного тиску.
Відомо, що в Петербурзі часто бувають повені, іноді дуже сильні. Згадаймо, як яскраво і правдиво передав драму сильної повені 1824 в поемі «Мідний вершник» великий російський поет А.С. Пушкін. На щастя, повені такої сили в Петербурзі ніякого відношення до приливів не мають. Ці повені викликаються вітрами циклонів, значно, на 4-5 метрів піднімають рівень води в східній частині Фінської затоки і в Неві.
Ще менше впливають океанські припливи на внутрішні моря Чорне і Азовське, а також Егейське і Середземне. В Азовському морі, з'єднаному з Чорним морем вузьким Керченською протокою, амплітуда припливів близька до нуля. У Чорному морі коливання рівня води під впливом припливів не досягають і 10 сантиметрів.
І навпаки, в затоках і вузьких бухтах, що мають вільний повідомлення з океаном, припливи досягають значної величини. Вільно входячи в затоку, приливні маси спрямовуються вперед, і, не знаходячи виходу серед звужуються берегів, піднімаються вгору і заливають сушу на великій площі.
Під час океанських припливів в гирлах деяких річок спостерігається небезпечне явище, іменоване бором. Потік морської води, увійшовши в русло річки і зустрівшись з річковим потоком, утворює потужний пінистий вал, що встає стіною і стрімко рухається проти течії річки. На своєму шляху бор розмиває береги і може зруйнувати і потопити будь-яке судно, якщо воно виявилося в фарватері річки.
На найбільшої річці Південної Америки Амазонці потужна приливна хвиля заввишки 5-6 метрів проходить зі швидкістю 40-45 км / год на відстань до півтори тисячі кілометрів від гирла.
Іноді приливні хвилі зупиняють плин рік і навіть повертають його у зворотний бік.
На території Росії невеликий по висоті бор відчувають річки, що впадають в Мезенський затоку Білого моря.
З метою використання енергії припливів в деяких країнах, у тому числі в Росії, побудовані приливні електростанції. Перша приливна електростанція, побудована в Кислогубська губі Білого моря, була потужністю всього 800 кіловат. Надалі ПЕС проектувалися вже потужністю в десятки і сотні тисяч кіловат. Це означає, що припливи починають працювати на користь людині.
І останнє, але зате глобально важливе про припливи. Течії, що викликаються приливами, зустрічають опір материків, островів і морського дна. Деякі вчені вважають, що в результаті тертя водних мас про зазначені перешкоди обертання Землі навколо своєї осі сповільнюється. На перший погляд, це уповільнення зовсім незначне. Розрахунки показали, що за весь час нашої ери, тобто за 2000 років, добу на Землі стали довшими на 0,035 секунди. Але на чому грунтувався розрахунок?
Виявляється, з'явилися докази, хоча і непрямі, того, що обертання нашої планети сповільнюється. Вивчаючи вимерлі корали девонського періоду, англійський учений Д.Уеллс виявив, що кількість добових кілець наростання в 400 разів більше, ніж річних. В астрономії визнана теорія стійкості планетних рухів, по якій тривалість року залишається практично незмінною.
Виходить, що в девонського періоду, тобто 380 млн. Років тому, рік складався з 400 діб. Отже, добу тоді мали тривалість 21 годині 42 хвилини.
Якщо Д.Уеллс не помилився при підрахунку добових кілець древніх коралів, і якщо інші розрахунки вірні, то все йде до того, що не пройде і якихось 12-13 мільярдів років, як земну добу стануть рівними за тривалістю місячному місяцю. І що тоді? Тоді наша Земля буде постійно звернена однією стороною до Місяця, як це в даний час відбувається з Місяцем по відношенню до Землі. Підняття води стабілізується на одній стороні Землі, припливи перестануть існувати, ну а сонячні припливи занадто слабкі, щоб бути відчутними.
Ми надаємо можливість нашим читачам самостійно дати оцінку цій досить екзотичною гіпотезою.
© Володимир каланамі,
"Знання-сила"
І що тоді?
