De største tidevannet oppstår på. Ebbe og flod i havene og i universet

Månens innflytelse på den jordiske verden eksisterer, men den er ikke uttalt. Det er nesten umulig å se det. Det eneste fenomenet som synlig viser effekten av månens tyngdekraft er månens effekt på tidevannet. Våre gamle forfedre assosierte dem med månen. Og de hadde helt rett.

Hvordan påvirker månen tidevannet

Tidevannet er noen steder så sterkt at vannet trekker seg tilbake hundrevis av meter fra kysten, og blottlegger bunnen, der folkene som bor på kysten samlet sjømat. Men med ubønnhørlig presisjon ruller vannet som trekker seg tilbake fra land igjen. Hvis du ikke vet hvor ofte tidevannet oppstår, kan du være langt fra kysten og til og med dø under den fremadstormende vannmassen. Kystfolkene kjente perfekt tidsplanen for ankomst og avgang av farvannet.

Dette fenomenet oppstår to ganger om dagen. Dessuten eksisterer flo og fjære ikke bare i hav og hav. Alle vannkilder er påvirket av månen. Men langt fra havet er dette nesten umerkelig: noen ganger stiger vannet litt, så faller det litt.

Månens påvirkning på væsker

Væske er det eneste naturlige elementet som beveger seg bak månen og lager svingninger. En stein eller et hus kan ikke tiltrekkes av månen fordi de har en solid struktur. Det formbare og plastiske vannet viser tydelig effekten av månemassen.

Hva skjer under høyvann eller lavvann? Hvordan hever månen vann? Månen påvirker vannet i havene og havene sterkest fra den siden av jorden, som for øyeblikket vender rett mot den.

Hvis du ser på jorden i dette øyeblikket, kan du se hvordan månen trekker vannet i havene mot seg selv, løfter dem, og vannsøylen sveller og danner en "pukkel", eller rettere sagt, to "pukler" vises - høyt fra siden der månen befinner seg, og mindre uttalt på motsatt side.

"Humps" følger nøyaktig Månens bevegelse rundt jorden. Siden verdenshavet er en enkelt helhet og vannet i det kommuniserer, beveger puklene seg fra kysten, deretter til kysten. Siden Månen passerer to ganger gjennom punkter som ligger i en avstand på 180 grader fra hverandre, observerer vi to høyvann og to lavvann.

Ebb og flod i henhold til månens faser

• Den største flo og fjære forekommer ved havkysten. I vårt land - ved kysten av Arktis og Stillehavet.
• Mindre betydelig tidevann er karakteristisk for innlandshav.
• Enda svakere er dette fenomenet observert i innsjøer eller elver.
• Men selv på kysten av havene er tidevannet sterkere på en tid av året og svakere på en annen. Dette er allerede forbundet med månens avstand fra jorden.
• Jo nærmere månen er overflaten av planeten vår, jo sterkere vil flo og fjære være. Jo lenger - jo svakere, naturligvis.

Vannmasser påvirkes ikke bare av månen, men også av solen. Bare avstanden fra jorden til solen er mye større, så vi merker ikke gravitasjonsaktiviteten. Men det har lenge vært kjent at tidevannet noen ganger blir veldig sterkt. Dette skjer når det er nymåne eller fullmåne.

Det er her solens kraft kommer inn i bildet. I dette øyeblikket stiller alle tre planetene - Månen, Jorden og Solen - opp i en rett linje. To tiltrekningskrefter virker allerede på jorden - både månen og solen.

Naturligvis øker høyden på vannets stigning og fall. Den sterkeste vil være den kombinerte innflytelsen fra Månen og Solen, når begge planetene er på samme side av Jorden, det vil si når Månen er mellom Jorden og Solen. Og mer vann vil stige fra den siden av jorden som vender mot månen.

Denne fantastiske egenskapen til Månen brukes av folk for å få gratis energi. På kysten av hav og hav bygges det nå tidevannsvannkraftverk, som genererer elektrisitet takket være månens «arbeid». Tidevannskraftverk regnes som de mest miljøvennlige. De opptrer i henhold til naturlige rytmer og forurenser ikke miljøet.

14.07.2019 07:06 3109

Hvorfor ebber og flyter tidevannet?

Vannstanden i havene og enkelte hav er i stadig endring. Dette forenkles av flo og fjære. Du kan se dem hvis du er på stranden. Ved høyvann kommer vannet til land, og ved lavvann beveger det seg bort fra land.

Vet dere hvorfor tidevannet ebber og flyter?

Svaret på dette spørsmålet ligger i verdensrommet! Faktum er at store vannmasser påvirkes av gravitasjonskreftene til solen og månen. Tyngdekraften er tiltrekningskraften. Solen har en stor gravitasjonskraft, men siden månen er mye nærmere planeten vår, er kraften større. Når den beveger seg rundt jorden, tiltrekker og trekker månen enorme vannmasser med seg. Der satellitten til planeten vår allerede har passert, er tidevannet erstattet av ebbe.

Når tidevannet kommer inn, kan vannet nær kysten stige til en høyde på 10 til 18 meter. Det høyeste tidevannet på jorden kan sees i Bay of Fundy, på østkysten av Canada. Der kan vannstanden nå 15 - 18 meter.

I Europa forekommer det største tidevannet i Frankrike. Der stiger vannet til 13 meter. I vårt land dannes det høyeste tidevannet på kysten av Okhotskhavet.

Takket være flodbølger begynte folk å motta strøm. I noen områder av planeten vår bygges det spesielle tidevannskraftverk. De genererer elektrisitet fra kraften fra tidevannsbølger. Når tidevannet kommer inn, passerer sjøvann gjennom hullet der turbinene er installert og snur dem.

Det er tidevannskraftverk i Frankrike, Sør-Korea, India, USA og andre land. I Russland ligger en slik stasjon i Murmansk-regionen, på kysten av Barentshavet.

Høy- og lavvann forekommer hovedsakelig i hav og hav, som ligger nært havene. I hav som er omgitt på flere sider av land, er tidevannet svært lite eller ikke-eksisterende. For eksempel er det tidevann i Svartehavet, men de er ubetydelige og vanskelige å legge merke til. Dette forklares av det faktum at området ved Svartehavet ikke er så stort at det kan oppstå tidevann på det. I tillegg kobles den til havene gjennom andre hav og sund, slik at flodbølgen praktisk talt ikke når Svartehavet.

For å uttømme hovedspørsmålene knyttet til eksistensen av satellitten nær Jorden - Månen, må vi si noen ord om fenomenet tidevann. Det er også nødvendig å svare på det siste spørsmålet i denne boken: hvor kom månen fra og hva er dens fremtid? Hva er en tidevann?

Under høyvann på kysten av det åpne hav og hav, strømmer vann inn på kysten. De lave breddene blir bokstavelig talt overveldet av enorme vannmasser. Store rom er dekket med vann. Havet stikker liksom ut fra kysten og presser seg inn på land. Sjøvannet stiger tydelig.

Ved høyvann (64) er havgående dypvannsfartøyer fritt til å gå inn i relativt grunne havner og elvemunninger som renner ut i havene.

Flodbølgen er svært høy enkelte steder, og når et dusin eller flere meter.

Omtrent seks timer går fra begynnelsen av vannets stigning, og tidevannet erstattes av en ebbe (65), begynner vannet å gradvis

synker, havet nær kysten blir grunt, og betydelige områder av kyststripen frigjøres for vann. For ikke lenge siden seilte dampbåter på disse stedene, og nå streifer innbyggerne i den våte sanden og grusen og samler skjell, alger og andre "gaver" fra havet.

Hva forklarer disse konstante flo og fjære? De oppstår på grunn av tiltrekningen som månen utøver på jorden.

Ikke bare trekker jorden månen mot seg selv, men månen trekker også jorden. Jordens tyngdekraft påvirker månens bevegelse, og får månen til å bevege seg langs en buet bane. Men samtidig endrer tiltrekningen til Jorden noe Månens form. Delene som vender mot jorden tiltrekkes sterkere av jorden enn andre deler. Dermed bør Månen ha en noe langstrakt form mot Jorden.

Månens tiltrekning påvirker også jordens form. På siden som vender mot Månen for øyeblikket er det noe svelling, strekking av jordoverflaten (66).

Vannpartiklene, som er mer mobile og har lite kohesjon, er mer mottagelige for denne tiltrekningen av månen enn partikler av fast land. I denne forbindelse skapes en veldig merkbar økning i vann i havene.

Hvis jorden, som månen, alltid vendte mot månen med samme side, ville dens form blitt noe forlenget mot månen, og det ville ikke være vekslende tidevann. Men jorden snur i forskjellige retninger til alle himmellegemer, inkludert månen (daglig rotasjon). I denne forbindelse løper en tidevannsbølge, som det var, langs jorden, løper etter månen, som hever vannet i havene høyere i de delene av jordoverflaten som vender mot den for øyeblikket. Høyvann bør veksle med lavvann.

I løpet av en dag vil jorden rotere én gang rundt sin akse. Følgelig, nøyaktig én dag senere, bør de samme delene av jordoverflaten vende mot Månen. Men vi vet at månen klarer å dekke en del av banen rundt jorden på en dag, og beveger seg i samme retning som jorden roterer. Derfor forlenges perioden, hvoretter de samme delene av jorden vil bli vendt til månen. Følgelig Syklusen av flo og fjære skjer ikke på en dag, men på 24 timer og 51 minutter. I løpet av denne tidsperioden veksler to høyvann og to lavvann på jorden.

Men hvorfor to og ikke én? Vi finner en forklaring på dette ved nok en gang å minne om loven om universell gravitasjon. I henhold til denne loven avtar tiltrekningskraften med økende avstand, og dessuten omvendt proporsjonal med kvadratet: avstanden dobles - tiltrekningen avtar fire ganger.

På siden av jorden, rett overfor den som vender mot månen, skjer følgende. Partikler nær jordoverflaten tiltrekkes av månen i mindre grad enn jordens indre. De tenderer mindre mot månen enn partikler nærmere den. Derfor henger havoverflaten her så å si noe etter de faste indre deler av kloden, og også her er det en stigning av vann, en vannpukkel, en tidevannshøyde, omtrent den samme som på motsatt side. Også her går flodbølgen inn i de lave breddene. Følgelig vil det være tidevann langs kysten av havene både når disse kysten er vendt mot Månen, og når Månen er i motsatt retning. Dermed må det være to høyvann og to lavvann på jorden i løpet av perioden med en fullstendig rotasjon av jorden rundt sin akse.

Størrelsen på tidevannet er selvfølgelig også påvirket av solens tiltrekning. Men selv om solen er kolossal i størrelse, er den imidlertid mye lenger fra jorden enn månen. Tidevannspåvirkningen er mindre enn Månens innflytelse med halvparten (bare 5/11 eller 0,45 av Månens tidevannspåvirkning).

Størrelsen på hvert tidevann avhenger også av høyden som månen er i på et gitt tidspunkt. Samtidig er det helt likegyldig hvilken fase Månen har på dette tidspunktet og om den er synlig på himmelen. Månen er kanskje ikke synlig i dette øyeblikket, det vil si at den kan være i samme retning som solen, og omvendt. Bare i det første tilfellet vil tidevannet generelt være sterkere enn vanlig, siden tiltrekningen av solen legges til tiltrekningen til Månen.

Beregningen viser at Månens tidevannskraft bare er en nimilliondel av tyngdekraften på Jorden, det vil si kraften Jorden selv tiltrekker seg med. Selvfølgelig er denne attraktive handlingen til Månen ubetydelig. Vannstigningen med flere meter er også ubetydelig sammenlignet med jordklodens ekvatorialdiameter, lik 12 756 776 m. Men en flodbølge, selv en så liten en, er, som vi vet, veldig merkbar for jordens innbyggere ligger nær kysten av havene.

I lang tid forble årsakene til hetetokter uforståelige. I eldgamle tider ble de forklart av pusten til guden til havet som bodde i havet, eller av resultatet av planetens pust. Andre fantastiske antagelser om tidevannets natur er også gjort.

Nå er ikke bare naturen til flo og fjære kjent, men også deres innvirkning på menneskeliv og miljø.

Om vinteren forsinker tidevann som blander vannmassene, som regel starten på isdannelsen. Men i fremtiden bryter tidevannsfenomener uopphørlig opp isdekket, og i åpningsrommene til klart vann oppstår intensiv isdannelse, som et resultat av at den totale mengden is øker.

Tidligere førte tidevannsfenomener bare til ødeleggelse eller skapte visse ulemper. Etter å ha studert deres natur, begynte mennesket å bruke denne fortsatt nesten uhemmede kraften. Slik ble det semi-eksperimentelle tidevannskraftverket Kislogub (PES) bygget. Det er prosjekter for bygging av TPP-er i Mezen-bukten i Hvitehavet og andre steder. Ved å "dempe" kraften til flo og fjære, kan menneskeheten løse mange problemer med energi.

En person kan ikke påvirke prosessen med ebbe og flod på noen måte, siden denne prosessen er assosiert med tiltrekningen av månen og solen. Folk kan bare forutsi dem og bruke energien til flo og fjære til deres fordel.

Tidevannsnivåer måles ved hjelp av ulike typer enheter.

En fotstokk er en vanlig skinne med en skala i centimeter påført, festet vertikalt til en brygge eller til en støtte nedsenket i vann slik at nullmerket er under det laveste nivået av lavvann. Nivåendringer leses direkte fra denne skalaen.

Flytestamme. Disse fotstokkene brukes der konstant svell eller svell gjør det vanskelig å bestemme nivået på en fast skala. Inne i en beskyttende brønn (hult kammer eller rør) vertikalt installert på havbunnen, er det plassert en flottør, som er koblet til en peker festet på en fast skala, eller en kartskriverpenn. Vann kommer inn i brønnen gjennom et lite hull som ligger godt under minimum havnivå. Tidevannsendringene overføres gjennom flottøren til måleinstrumentene.

Hydrostatisk havnivåskriver. På en viss dybde plasseres en blokk med gummiposer. Når høyden på tidevannet (vannlaget) endres, endres det hydrostatiske trykket, noe som registreres av måleinstrumenter. Automatiske registreringsenheter (tidevannsmålere) kan også brukes for å få en kontinuerlig registrering av tidevannssvingninger når som helst.

Tidevannstabeller. Ved sammenstilling av tidevannstabeller brukes to hovedmetoder: harmonisk og ikke-harmonisk. Den ikke-harmoniske metoden er helt og holdent basert på resultatene av observasjoner. I tillegg er egenskapene til havnevannområder og noen grunnleggende astronomiske data (månens timevinkel, tidspunktet for dens passasje gjennom den himmelske meridianen, faser, deklinasjoner og parallakse) involvert. Etter å ha korrigert for disse faktorene, er beregningen av øyeblikket for forekomsten og nivået på tidevannet for enhver havn en rent matematisk prosedyre.

Den harmoniske metoden er delvis analytisk og delvis basert på observasjoner av tidevannshøyder over minst én månemåned. For å bekrefte denne typen prognoser for hver havn, er det nødvendig med lange serier av observasjoner, siden forvrengninger oppstår på grunn av slike fysiske fenomener som treghet og friksjon, samt den komplekse konfigurasjonen av kysten av vannområdet og egenskapene til bunntopografien . Siden tidevannsprosesser er iboende periodiske, brukes harmonisk analyse på dem. Det observerte tidevannet betraktes som et resultat av tilsetningen av en rekke enkle komponenter av tidevannsbølgene, som hver er forårsaket av en av de tidevannsdannende kreftene eller en av faktorene. For en komplett løsning brukes 37 slike enkle komponenter, selv om i noen tilfeller tilleggskomponentene utover de 20 hovedkomponentene er ubetydelige. Samtidig substitusjon av 37 konstanter i ligningen og dens faktiske løsning utføres på en datamaskin.

Bruk av tidevannsenergi. Fire metoder er utviklet for å utnytte energien til tidevannet, men den mest praktiske av disse er å lage et system med tidevannsbassenger. Samtidig brukes vannstandssvingninger knyttet til tidevannsfenomener i slusesystemet på en slik måte at nivåforskjellen hele tiden opprettholdes, noe som gjør det mulig å hente energi. Kraften til tidevannskraftverk avhenger direkte av arealet til fellebassengene og den potensielle nivåforskjellen. Sistnevnte faktor er på sin side en funksjon av amplituden til tidevannssvingningene. Den oppnåelige nivåforskjellen er den klart viktigste for kraftproduksjon, selv om kostnadene for anlegg avhenger av størrelsen på bassengene. For tiden opererer store tidevannskraftverk i Russland på Kola-halvøya og i Primorye, i Frankrike i elvemunningen til Rance-elven, i Kina nær Shanghai, og også i andre regioner på kloden.

Tidevannskraftverk (TPP). For å lage et økonomisk tidevannskraftverk er det nødvendig å kombinere en uvanlig stor nivåforskjell ved høy- og lavvann (6 m eller mer) med trekk ved kystlinjen som tillater opprettelsen av en demning og et vannbasseng av passende størrelse. Det er ikke mange steder på jorden hvor disse betingelsene er oppfylt: kysten av delstaten Maine (USA) og provinsen New Brunswick (Canada), noen bukter i Gulehavet, Persiabukta, Alaska, noen steder i Argentina , Sør-England, Nord-Frankrike, Nord-Europeiske Russland og en rekke bukter i Australia. Men selv på så passende steder som Passamaquoddy Bay på grensen til Maine og New Brunswick, kunne TPP-er for øyeblikket knapt konkurrere med moderne termiske kraftverk når det gjelder kostnadene for generert elektrisitet.

TPP-prosjekter sørger vanligvis for opprettelse av to bassenger - oppstrøms og nedstrøms - med kulverter og porter. Oppstrømsbassenget fylles ved høyvann og tømmes deretter i nedstrømsbassenget, som tømmes ved lavvann.

Så en person kan ikke kontrollere tidevannet (ebbe), men bruker energien fra disse prosessene. Utbyggingsnivået for vannkraft i ulike land og på ulike kontinenter er ikke det samme. USA produserer mest vannkraft, etterfulgt av Russland, Ukraina, Canada, Japan, Brasil, Kina og Norge.

Hvem vil vel ikke ta en tur til bunnen av havet? "Dette er umulig! – vil du utbryte. "For dette trenger du minst en caisson!" Men vet du ikke at store havbunnsvidder to ganger om dagen åpner seg for visning? Riktignok ve alle som bestemmer seg for å bli på denne "utstillingen" utover den fastsatte tiden! Havbunnen åpner seg ved lavvann. er en endring av høy- og lavvann. Dette er et av naturens mysterier. Mange naturforskere prøvde å løse det: Kepler som oppdaget loven om planetarisk bevegelse, newton som etablerte de grunnleggende lovene for bevegelse, fransk vitenskapsmann Laplace som studerte dannelsen av himmellegemer. De ønsket alle å trenge inn i hemmelighetene til livet i havene.. Vinden lager bølger på havet. Men for å kontrollere flo og fjære er vinden for svak. Selv en storm kan bare være en hjelper ved høyvann. Hvilke gigantiske krefter gjør så hardt arbeid?

Månens innflytelse på flo og fjære

Tre giganter kjemper om havene: Solen, månen og jorden selv. Solen er sterkest, men den er for langt unna oss til å være vinneren. Bevegelsen av vannmasser på jorden styres hovedsakelig av månen. Ved å være i en avstand på 384 000 kilometer fra jorden, regulerer den "pulsen" til havene. Som en enorm magnet trekker månen vannmasser opp flere meter, mens jorden roterer rundt sin akse. Selv om forskjellen mellom høyden på tidevannet og lavvannet i gjennomsnitt ikke er mer enn 4 meter, er arbeidet som Månen gjør enormt. Det tilsvarer 11 billioner hestekrefter. Hvis dette tallet er skrevet i ett tall, så vil det ha 18 nuller og se slik ut: 11 000 000 000 000 000 000. Du kan ikke samle et slikt antall hester, selv om du driver flokker fra alle "enden" av kloden.

Ebbe og flod - energikilder

Etter solen flo og fjære- Den største energikilder. De kunne gi strøm til hele verden. I uminnelige tider har mennesket forsøkt å få månen til å tjene seg. I Kina og andre land har tidevannet lenge blitt til kvernstein.
I 1913 ble den første "måne" energistasjonen satt i drift i Nordsjøen ved Husum. I England, Frankrike, USA, og spesielt i Argentina, som føler mangel på drivstoff, er det laget mange dristige prosjekter for bygging av tidevannsstasjoner. Imidlertid gikk sovjetiske ingeniører lengst, og skapte et prosjekt for bygging av en demning 100 kilometer lang og 15 meter høy i Mezen-bukten i Hvitehavet. Ved høyvann dannes et reservoar med en kapasitet på 2000 kvadratkilometer bak demningen. To tusen turbogeneratorer vil gi 36 milliarder kilowattimer. Denne energimengden ble produsert i 1929 av Frankrike, Italia og Sveits til sammen. En kilowattime av denne energien vil koste omtrent én krone. Dessverre, "pulsen" flo og fjære i havet slår med ulik kraft, som en menneskelig puls. Tidevannet gir ikke en konstant jevn vannføring, og dette gjør prosjektet vanskelig å gjennomføre. Tidevannet er på sitt sterkeste når sola og månen trekker vannmasser i samme retning. Tidevann der vannstanden stiger opp til 20 meter, oppstå kl full og ung måne. De kalles "syzygy". I første og siste kvartal i måneden når månen står i rett vinkel på solen, tidevannet er på sitt laveste og kalles kvadratur. Havets flo og fjære er av stor betydning for navigasjonen., og derfor deres offensiv beregne på forhånd. Dette regnestykket er så vanskelig at det tar mange uker å lage en årlig tidevannskalender. Men menneskets oppfinnsomme sinn har skapt en datamaskin, hvis "elektroniske hjerne" lager prognoser for tidevann i to dager. Tidevannskalenderen viser at tidevannsbølger beveger seg rundt kloden med jevne mellomrom. Fra kysten stiger de opp i elver.