1001 вопрос об океане и 1001 ответ - Гарольд Дубах

Аристотель в 350 г. до н. э. писал: «Говорят еще, что многие отливы и приливы в море всегда изменяются вместе с Луной и в некоторые определенные дни». Вскоре после начала новой эры римский ученый Плиний установил точное соответствие между фазами Луны и приливами.

288. Кто впервые объяснил влияние Луны на приливы?

В 1687 г. Исаак Ньютон дал объяснение влияния небесных тел на водную оболочку Земли. Это произошло в том же году, когда был опубликован его закон всемирного тяготения.

289. Какие факторы, кроме притяжения Солнца и Луны, воздействуют на уровень моря?

Причиной повышения или понижения уровня моря могут быть такие атмосферные явления, как ветер или изменение давления. Зависит уровень и от температуры воды: плотность теплой воды меньше, чем холодной, поэтому ее уровень выше. Значительный подъем воды в закрытых бухтах и эстуариях может быть вызван речным стоком.

290. Как влияют на уровень моря ураганы?

Когда к берегу подходит ураган, уровень может подняться более чем на 6 м выше нормы. Такие катастрофические подъемы уровня во время ураганов часто вызывают человеческие жертвы. Например, в результате урагана, пронесшегося в сентябре 1900 г. в районе Гальвестона, погибло 6 тыс. человек.,

291. Где наблюдается наибольшая амплитуда прилива?

В заливе Фанди (Канада) амплитуда сизигийного прилива достигает 13,6 м, а в отдельных случаях — 18 м. Сильные приливы наблюдаются также в Бристольском заливе и в Охотском море.

292. Существуют ли районы, в которых не бывает приливов?

В некоторых районах Мирового океана приливы настолько малы, что ими можно пренебречь. К таким районам относятся, например, Средиземное море, Балтийское море и Мексиканский залив.

293. С какого времени пользуются таблицами приливов?

Таблицы приливов Британского Адмиралтейства, в которых даются предвычисленные значения высот полной воды, публикуются с 1833 г. Приливные таблицы были включены в Британский атлас, изданный в 1875 г., и, возможно, такие таблицы были составлены задолго до этого.

294. Какая информация нужна для предвычисления приливов?

Для обеспечения максимальной точности необходимо иметь по каждому данному району 19-летний ряд наблюдений, так как именно за этот период завершается цикл всех существенных астрономических изменений. С достаточно высокой точностью можно предвычислять приливы и на основании месячного ряда наблюдений, так как за это время Луна совершает полный оборот вокруг Земли.

295. Кто изобрел машину для предвычисления приливов?

Первую приливную машину изобрел в 1882 г. американский математик Уильям Феррель. Машина позволяла учитывать 19 гармонических составляющих прилива. Ею пользовалась Береговая и геодезическая служба США с 1885 пс 1911 г. В 1910 г. Роллин А. Харрис, также математик, занимавшийся изучением приливов, создал вместе с Э. Фишером усовершенствованную приливную машину, которая учитывала 37 составляющих.

296. Можно ли измерять приливы в открытом океане?

Да, такие измерения можно провести с помощью установленных на морском дне приборов, регистрирующих разницу в давлении при подъеме и опускании уровня моря.

297. Что такое приливной бор?

Приливной бор возникает при движение приливной волны вверх по течению реки. Когда приливная волна входи! в реку, то за счет сужения живого сечения потока высота ее сильно увеличивается, а скорость, наоборот, снижается из-за встречного речного потока.

В результате приливная волна опрокидывается, образуя пенящийся вал высотой до 3 м и более.

298. Где наблюдается самый сильный приливной бор?

Приливной бор на реке Фучуньцзян в Китае образует почти вертикальную стену воды высотой более 3 м и шириной около 2 км — от одного берега реки до другого. Скорость движения бора может достигать 14 узлов. Китайские джонки поднимаются вместе с бором далеко вверх по течению реки.

299. Можно ли использовать энергию приливов?

К настоящему времени в мире построена лишь одна действующая приливная электростанция — на р. Ране во Франции[28]. Успешное осуществление французского проекта оживило интерес к использованию энергии приливов в заливе Фанди. Исследуется также побережье Кимберли в Австралии, где высота приливов достигает 12 м. Однако приливные ГЭС имеют ряд недостатков. Максимумы выработки энергии зависят от приливного цикла и не совпадают с пиками потребления. Большей частью приливные ГЭС не могут соперничать по экономичности с электростанциями, использующими энергию атома и другие источники энергии.

300. Имеют ли приливы какое-нибудь значение для современного судоходства?

Осадка крупнейших современных лайнеров достигает 12 м. Поскольку некоторые порты при сизигийной малой воде имеют меньшую глубину, то для того чтобы составить расписание движения таких судов, надо знать время наступления полной воды и ее высоту, а также высоту уровня в промежутки от одной полной воды до другой, чтобы обеспечить гарантированный запас глубины.

301. Что такое клин соленой воды?

В устьевые участки рек, впадающих в приливные районы океана, с приливами обычно проникает соленая морская вода. Ее плотность выше плотности пресной речной воды, поэтому она опускается вниз и распространяется вдоль дна в виде клина, который по мере удаления от моря становится все тоньше. Смена прилива вызывает перемещения клина соленой воды вверх или вниз по течению реки. Размеры клина зависят от объема речного стока. Весной, когда сток максимален, клин проникает вверх по течению на минимальное расстояние, и наоборот, поздним летом и осенью, когда сток минимален, проникновение клина максимально. В последнее время водоснабжение некоторых городов, стоящих на реках, подверженных воздействию прилива, осложнилось, так как вследствие засух и других факторов, уменьшающих речной сток, клин соленой воды постепенно продвигается вверх по реке все дальше.

302. Что такое приливо-отливная зона и зона осушки?

Зона осушки — это участок суши, периодически затопляемый и осушаемый в ритме суточных колебаний уровня моря. Собственно, это зона между урезами средней полной и средней малой воды.

Термин «приливо-отливная зона» иногда употребляют как синоним «зоны осушки», но это неверно, ибо приливо-отливная зона — это область, всегда покрытая водой; колеблется только глубина этой воды.

303. Влияют ли приливо-отливные явления на поведение рыб?

Некоторые виды рыб кормятся только при полной или малой воде, другие — только при подъеме или опускании уровня. Небольшая рыбка граньон, распространенная у побережья Калифорнии, откладывает икру только во время полной воды, точнее — на вторую, третью и четвертую ночи после сизигийного прилива.

304. В чем разница между приливом и приливным течением?

Термином прилив обозначается вертикальный подъем и опускание уровня воды, тогда как течение — это горизонтальное перемещение водной массы. Оба эти явления представляют собой различные стороны единого приливного волнового процесса.

305. Что такое вращательное приливное течение?

В проливах и узких бухтах приливо-отливное течение изменяет свое направление на обратное скачком; такие течения называют реверсивными. В открытом океане, где течения не стеснены берегами, направление течения меняется постепенно, а не реверсивно, поэтому такие течения называются вращательными.

306. Где отмечены самые сильные течения?

В открытом океане течения считаются сильными, если они достигают скорости 3 узлов и более — как, например, в Гольфстриме. Однако в узких каналах, проливах и в прибрежных водах — там, где приливами создаются исключительные гидравлические условия, — течения могут быть значительно сильнее. Хороший пример тому — течение, которое образуется в трех проливах, соединяющих два норвежских фьорда — Салтенфьорд и Сьерстадфьорд. В среднем из этих проливов, известном под названием «Сторстраум» («сильное течение»), скорость потока в сизигию достигает 16 узлов. Когда сильные западные и юго-западные ветры гонят воду во внутренний фьорд Сьерстад, скорости бывают еще выше. Местные жители утверждают, что когда течение достигает полной силы, рев слышен на расстоянии многих километров. Эти течения образуют в проливах сотни водоворотов, причем некоторые из них достигают 9 м в диаметре и 1–2 м в глубину.

307. Каким образом были получены сведения о поверхностных течениях?

Наши знания о поверхностных течениях основаны на огромном количестве наблюдений, проведенных торговыми судами. В 40 — х гг. XIX в. лейтенант ВМС США М. Ф. Мори обратился с призывом ко всем морякам мира сообщать результаты наблюдений о дрейфе и сносе судов.