Самые высокие приливы случаются раз в 18 лет и могут привести к неожиданным наводнениям. Вот наука, стоящая за ними.
«Но еще менее понятным был потоп, вызванный сорокадневным дождем и сорока ночами». Ибо здесь, на болотах, было несколько лет, когда дождь шел двести дней и двести ночей, почти не ослабляя; но потопа никогда не было». - Халльдор Вялость
Есть загадка: известное французское аббатство - Гора Сен-Мишель - затапливается и становится островом раз в 18 лет.
На самом деле, это произошло всего несколько дней назад и не повторится до 2033 года. Виновник? Верьте или нет, это просто приливы. Ну и суперприлив!
Два раза в день вращение Земли заставляет нас проходить через область прилива и отлива, поскольку океаны выпячиваются из-за положения Солнца и Луны. Подумайте о том факте, что гравитационное притяжение любой массы на сфере - не просто точку, а твердую сферу - вызовет искривление этого тела, так как одни точки ближе к массе, а другие дальше, а третьи вне оси.
Эти силы действуют в каждой точке нашего мира и известны как приливные силы. В то время как наша Земля представляет собой почти идеальную твердую сферу, океаны - жидкие изменяют свою форму гораздо легче и выпячиваются из-за гравитационного воздействия масс в нашей Солнечной системе, притягивающих их.
Со временем приливы и отливы приходят и уходят, в результате чего уровень моря поднимается и опускается. В некоторых случаях, например, в бухтах, бухтах и других прибрежных районах, различия могут быть значительными.
Но как бы зрелищно это ни было, вы можете вернуться в другое время месяца - всего через несколько дней, в этом случае - и увидеть еще большее изменение уровня воды!
Разница между этими двумя видео? Относительное положение Солнца и Луны, как видно с Земли. Наряду с вращающейся Землей эти два тела - Солнце и Луна - являются единственными двумя массами в нашей Солнечной системе с правильными свойствами, правильными комбинациями расстояний и масс, чтобы оказывать влияние на наши приливы.
Хотя Солнце примерно в 400 раз больше (в диаметре) Луны, оно также в среднем примерно в 400 раз дальше от нее. Это объясняет, почему они выглядят примерно одинакового углового размера с Земли. Но Солнце всего в 27 миллионов раз массивнее Луны.
С какой стати мне говорить «только» там? Потому что она должна быть примерно в (400)^3 раз больше массы Луны, или 64 миллиона раз ее масса, чтобы иметь такой же эффект на Земные приливы как наш маленький лунный сосед. В нынешнем виде приливы от Солнца всего на 40% слабее приливов от Луны. Когда Солнце и Луна выстраиваются в одну линию в фазах «новой» или «полной» Луны, мы получаем весенние приливы, на 140 % больше, чем обычные приливы, а когда они находятся под прямым углом, мы получаем квазиприливы, только 60 %. % такой же силы, как стандартный прилив.
Итак, вы можете подумать, что приливы цикличны:
- они начинаются с двух очень приливов и отливов, ежедневно, во время новолуний,
- затем они становятся слабее, приближаясь к минимуму, когда Луна наполовину заполнена,
- тогда они снова достигают максимума во время полнолуний,
- тогда они снова становятся минимально слабыми в течение последней четверти,
- , а затем приближаются к максимуму, когда Луна снова становится молодой.
Это правильно! Ну, вроде правильно.
Я имею в виду, что это было бы совершенно правильно, если бы Луна совершала красивую круговую орбиту вокруг нашей планеты. Так оно и есть, но Луна имеет заметно эллиптическую форму на своей орбите вокруг Земли, а это означает, что в некоторых точках своей орбиты она находится дальше от нас, вызывая более слабые приливы, а в некоторых точках она ближе к нашему миру, вызывая более сильные приливы..
Если вы посмотрите на данные только за один месяц, вы увидите только то, что ожидали: весенние приливы и приливы с (примерно) месячным циклом.
Но если вы посмотрите на весь год, вы увидите, что некоторые из этих весенних приливов выше, чем другие, в то время как даже некоторые квазиприливы приводят к более высоким приливам и более низким отливам, чем средний.
Взгляните на этот 400-дневный график приливов и отливов из того же места, что и выше.
Что вызывает это? Приливы на Земле наиболее сильны не только тогда, когда Луна и Солнце выровнены - во время новолуния или полнолуния - , но и когда Луна ближе к Земле, поскольку приливные силы убывают обратно обратно кубу расстояния, это означает, что, когда Луна всего на 10% ближе к Земле, ее приливы могут быть полными 33% сильнее!
Конечно, орбита Земли вокруг Солнца тоже эллиптическая, но эффект гораздо меньше. Для сравнения, ближайшая Луна в перигее на 13-14% ближе, чем самая дальняя Луна в апогее, в то время как Солнце находится всего на 3,3% ближе, когда Земля находится ближе всего к нему, по сравнению с самым дальним. Что это означает для приливов?
Это означает, что вероятны или маловероятны не только затмения, поскольку Луна вращается вокруг Земли, в то время как обе вращаются вокруг Солнца, но и то, что когда перигей Луны совпадает с новой или полной фазой, мы' скорее всего, вы увидите самые большие приливы!
Что еще интересного в этом? Эффект от приливов увеличивается, когда Луна и Солнце выровнены по экватору Земли, что происходит во время равноденствий!
Таким образом, в обычный год самые высокие приливы и самые низкие отливы происходят во время весенних приливов вблизи равноденствий. Но время от времени - в частности, раз в 18 лет - вы не только получаете весенние приливы прямо в одно из равноденствий, вы получаете их совпадающие с перигей Луна, а значит, вы получаете максимум из всех возможных приливных эффектов: суперприлив!
И именно тогда наиболее вероятно приливное наводнение, и когда это одно французское аббатство - Гора Сен-Мишель - затопит, как мы только что видели. Конечно, обратной стороной этого является то, что в дополнение к самым высоким приливам мы также получаем самые низкие отливы, и это само по себе впечатляет!
Оставляйте свои комментарии на форуме Starts With A Bang в блогах Scienceblogs!