Краснофлотец. 1944, декабрь.

РАСНОфЯОТСКИЕ ЧТЕНИЯ и а политы* иоочаяом морском берегу дваж­ ды в сутки можно на­ блюдать ЛЮбоПЫТНОв явление. На поверхно­ сти! иеска во впадинах на­ чинают появляться капельки зоды, затем впадины превраща­ ются в лужицы. Вода асе больше я больше покрывает песчалый бе­ рег. Такое наступление моря на бере«г продолжается около шести часов. Затем вода начинает убы­ вать сначала медленно, потом все быстрее и быстрее к немногом меньше, чем через 12 часов, воз­ вращается к своему низкому уров­ ню. Самый низкий урозень воды называется малой водой, а наи­ высший — полной водой. 8 некоторых местах колебания уровня воды достигают огромных размеров. R залгзо Ноэль разни­ ца между уровнями полной к ма­ лой воды равна 16/2 метра, в бухте Фуидн — 15,4 метра, т. е., примерло, высоте четырехэтажно­ го дома. У нас в горле Белого моря эта разница уровней, назы­ ваемая амплитудой приливо-отлив­ ных колебаний, достигает 8,5 мет- •>оз, а на Мурманском берегу у гТокангских островов—до б метров. Присматриваясь к таким прили­ вам, нельзя не заметить, что они следуют друг за другом совершен­ но закономерно: уровень океана поднимается и опускается строго Y периодически, обычно ровно два раэа в лунные сутки, т. е. в про­ межуток времени, потребный для обхода Луны вокруг Земли. Уже древний римский ученый Плиний Старший около двух тысяч лет то­ му назад поставил цриливы и от- .Тйвы в связь с воздействием Лу­ ны, а также и Солнца на воду океанов. Первым дал настоящее объяснение связи между движе­ нием нашего постоянного спутни­ ка — Луны и колебаниями уровня океана Ньютон. Закон всемирного тяготения об яск^ет причину .при­ ливов и отливов. ★ ★ ★ Квакая же связь между Луной и колебаниями уровня океана? Ка­ кие силы действуют на воды океа­ нов? Каким законам подчинены изменения этих сил? Земля притягивает к себе Луну, как она притягивает к своему центру все предметы, находящие­ ся на ее поверхности. Но почему же Луна в таком случае не падает на Землю, а непрерывно движется вокруг нее? Это объясняется цент­ робежной силой. Привяжем к ве­ ревке камень и, держа веревку за другой конец, начнем вращать ка­ мень. Камень, двигаясь по кругу, натянет весьма ощутительно верев­ ку. Стоит веревке оборваться, как камень улетит далеко. Силу, отры­ вающую камень, называют центро­ бежной. Она проявляется при дви­ жении тел по круговому или ш о ­ ку пути. Центробежная сила и не дает Луне упасть на Землю, урав­ новешивая силу притяжения, дей­ ствующую на нашего спутника. Если вы когда-нибудь в детстве пробовали привязать к обоим кон­ цам веревки^ по кашею и, держа один в руке, вращать другой во­ круг головы, а затем выпустить их из рук, то могли наблюдать любо­ пытный факт: камни летели не прямо, а воащаясь ' один вокруг другого. Если же вы были более наблюдательны, то могли заметить, что в действительности они вра­ щались вокруг общего центра, рас­ положенного в какой-то точке на верейке, соединяющей эти камни. гТ 1 у<Ис 1 , в противоположность об­ щепринятому мнению, тоже вра­ щается не вокруг центра Земли, а вокруг общего центра тяжести обоих тел — Зеауш и Луны. Об­ щий центр тяжести лежит на рас­ стоянии 07 радиуса Земли от ее центра. Вокруг 9 Т 01 Ч) общего центра тя* j **еста и движется Лу**а, огьисы-U *ая полный круг за «лунные сут- * 2. ПРИЛИВЫ и отливы ки», т. е. Зл 24 часа 50 мин. Но во­ круг него же движется и центр Земли, описывающий (круг а тече­ ние того же времени. Таким обра­ зом, ;гюмимо центробежной силы, возшгкающей три оращенян Земли вокруг своего центра, возникает еще центробежная сила, вызывае­ мая движением центра Земли во­ круг общего центра тяжести. Земля притягивает Луну, «о с такой же силой последняя дей­ ствует и на Землю. И если действие притяжения Луны мало сказывается на за­ стывшей земной коре, то легкаподакненые массы оке анской воды очень чутк воспринимают воздействие Луны. Какие же силы действую- на каждую частицу воды? Прежде всего — сила тя­ жести. Она везде направле­ на к центру Земли и вели­ чина ее постоянна. Затем — сила притяжения к це!стру Луны. Эта сил? различна о различных точ­ ках земного шара: она боль­ ше всего в точке, обращён­ ной прямо к Луне, и меньше всего в точке прямопротезо. положной. Наконец центробежная сила, возникающая при дви­ жении Земли вокруг общего центра тяжести. Как же воспринимаются эти аилы различными части­ цами воды? Центробежная сила во всех точ­ ках земного шара одинакова по величине и но направлению, но притяжение Луны на эти точки неодинаково, так как они находят­ ся на разные расстояниях от Луны, а поэтому «центробежная сила н притяжение Луны уравновешивают друг друга не «вовсех, а лишь ib не­ которых точках. Наибольшее повышение зоды будет б точке, ш зените которой находится Луна, и в противо­ положной точке земного шара, а наибольшее понижение уровня во­ ды в точках по окружности боль­ шого круга, перпендикулярного ва •привлекают к *се6е воды, лежа- щие между ними, и, следователь­ но. посредине между областями прилива происходит отлив. Такова теоретическая схема црид;своя zi отливов, В действи­ тельности шиливо-отливкые яв­ ления сложнее. В открытом океане приливная водна достигает всего 0,5 — 1 метра, так что приливы у островов, лежащих s открытом океане, обычно незначительны. На Сшгимны* впит - :0 съянц* *9с*(цняя /г\ *егеп>ть ^ «вяд м турни*т т \\Х1/ i Q r / / j\N солнце Л&ГВЯЯ чегьсет* кругу, соединяющему точки макси­ малыного уровня воды. Таким об­ разом, на Земле происходят одно­ временно всегда двприлива: один в той точке, над которой стоит Луна, другой Нч! ярямопротиво- «оложной стороне, Эти два грили- окраинах океана на Небольших глубинах скорость приливов силь­ но убывает от трения, а высота приливов возрастает. Когда прилив входит в узкие проливы, приливная волна скопляется в них, как в со ­ суде, и поэтому самые высокие цриливы бывают в таких узких каналах, как, например, устье реки Северн, где она достигает 16 мет­ ров. % Так как склонение Луны изме­ няется в течение -месяца, то этим в явление прилива вносится так на­ зываемое суточное неравенство. Затем, кроме притяжения Луны, действует точно таким же образом и притяжение Солнца. Но так как Земля отстоит от Солнца дальше, то и сила его притяжения меньше притяжения Луны, составляя, примерно, 0,4 последнего. Когда притяжение Солнца и Луны дей­ ствует в одном направлении, оно действует всего сильнее. В этом случае получаются высокие при­ ливы. Обычно это бывает вскоре после нозолуння и полнолуния. Сильнее всего приливы в новолу­ ние, так как Солнце и Луна нахо­ дятся «о одну сторону Земли (так называемая сягизпя). Когда сила притяжения Оолнца и Луны дей­ ствует под прямым углом друг к другу, (наступает период низких приливов, так называемый квад­ ратурный прилив. Си«игииные приливы бывают, примерно, втрое больше квадратурных. Приливная волна распро­ странялась бьт з океане с равномер* он скоростью, гели бы глубины океа- ча позволяли ей это и эслн бы мировой океан лекрывал всю поверх­ ность Земли. Однако этого нет в действительности. Дно океана то поднято вверх в виде подводных плато или подводных хребтов, то сме­ няется глубокими впадина- ми. Где глубины велики, там приливная волна движется быстрее^ где мельче — там скорость движения замед­ ляется. Помимо этого, при­ ходится принимать во вни­ мание сложные очертания материков, разбивающих во­ ды мирового океана на це­ лый ряд соеди 11 е»ных меж­ ду собой бассейнов. Из одного этого видно, насколько сложна должна быгь в действительности картина приливо-отливных явлений. Так оно и есть на деле. Вот почему момент наявысшего уровня -— «полной ©оды» — ни­ когда не совпадает с моментом нахождения Луны на меридиане данного места. Полная вода всегда несколько запаздывает, и это за­ поздание в совершенно определен­ ных условиях является характер­ ным для каждого пункта. Это за­ поздание носит название приклад- ного часа прилива. Наблюдения показывают, что в действительности наибольшие ко­ лебания везде происходят позднее сизигии. Это запоздание носит на­ звание возраста прилива и также является характерным для данного пункта. Казалось бы, что точное знание времени наступления приливов и отливов и колебаний уровня воды не является столь необходимым. Однако для целей плавания оно совершенно необходимо. Для с о ­ Проект плотины для гидростан цш* а устье реки Северн, основанный на использовании энергия приливов и отливов. временных гигантских глубоко си­ дящих пароходов многие бухты * проливы могут оказать»: я недо­ ступным*! в малую воду; когда урозень опустится на несколько метров. Во многих слу чаях это ка­ сается и не только гигантских па­ роходов. Моряки, ведущие суда, должны энать, коода они могут безопасно войти в тот или другой пролив и когда им придется спе­ шить выбраться на надлежащие глубяны. Время высадка! десанта союзников в Нормандии было, на­ пример, выбрано с учетом всех данных, касающихся приливо-от­ ливных явлений в этомрайоне. Эта явления были учтены даже при выборе конструкцийдесантных су­ дов, разгрузочных приспособле­ ний и т. и. Вот почему так тща­ тельно изучаются приливы.. Вое ■почему в некоторых с гранах cy-i шествуют даже специальные на- ! учные институты, изучающие прас- | ливы. Сконструированы даже зесь* ма остроумные приборы для на­ блюдений и даже нриливо-лредска- зательные машины. ★ * * Каждый моряк, ходивший в Бе­ лое море, наблюдал сильные тече­ ния в горле Белого моря. Особенно чувствительны эти течения для ма­ ломерных судов, которые иногда вынуждены стать на якорь и выжи­ дать, когда течение стихнет ила сменится на попутное. В Мезен­ ском зализе, например, эти течения достигают скорости 9 километров в час. Это приливо-отливные тече­ ния. Вертикальные колебания уровне воды при приливо-отливных тече­ ниях связаны всегда с горизонталь­ ными периодическими перемеще­ ниями воды, которые и являются приливо-отливными течениями. Существование этих течений дока­ зано в открытом океане, как на по­ верхности, так и на больших глубинах. В Атлантическом океа­ не они наблюдались до 732 метро* глубины. Особенно резко эти яв­ ления приливо-отливных течений выражены вблизи берегоз‘, в про­ ливах и узостях. Но эти течения, несмотря на их скорость и силу, отнюдь не похо­ жи на обычные морские течения, переносящие массы воды иногда ил тысячи миль. В приведенном при­ мере приливо-отлианых течений в горле Белого моря вода не втекает •и не вытекает из Белого моря; происходит тольк; перемещение частиц воды по орбите вокруг по­ ложения покоя этой частицы. В горле Белого моря эти перемеще­ ния частиц воды достигают 16 ки­ лометров — 8 километров в одну сторону и столько же в другую от положения покоя частиц воды. Ча­ стица воды словно бегает па при­ вязи. Но частиц много. Движение одной тотчас же продолжает дру­ гая, создавая впечатление настоя­ щих течений. Существовашем сильных приливо-отливных тече­ ний объясняются случаи, когда в некоторых местах дно океана, иногда даже на больших глубинах, бывает совершенно обнажено от ила, тогда как в других местах дно покрыто илом.' * Иногда приливо-отливные тече­ ния образуют водовороты. Из­ вестен еще со времени древних греков водоворот Сицилла и Ха­ рибда в Мессинском проливе я Мальетрем у Лофотенских остро­ вов. В проливах и узостях приливо- отливные течения достигают на­ столько большой силы, что могут быть использованы в качестве источника даровой энергии для сооружения гидроэлектростанций. Устройство подобной прилнзо-от- Л!твной гидроэлектростанции боль­ шой мощности намечено у нас на побережье Мурманз. Перед самой войной уже был разработан де­ тальный птюех‘г такой гидростан­ ции и проведены всс предвари­ тельные разведывательные оабо- ты.