Происхо-дит подъем и спад воды. Это явление морских приливов и отливов. Уже в древности наблюдатели заметили, что прилив наступает че-рез некоторое время после кульминации Луны в месте наблю-дения. Более того, приливы наиболее сильны в дни ново- и полнолуний, когда центры Луны и Солнца располагаются при-мерно на одной прямой.

Учитывая это, И. Ньютон объяснил приливы действием тя-готения со стороны Луны и Солнца, а именно тем, что раз-ные части Земли притягиваются Луной по-разному.

Земля вращается вокруг своей оси намного быстрее, чем Луна обращается во-круг Земли. В результате приливный горб (взаимное располо-жение Земли и Луны показано на рисунке 38) движется, по Земле бежит приливная волна, возникают приливные течения . При приближении к берегу высота волны увеличивается, поскольку поднимается дно . Во внутренних морях высота приливной волны бывает всего нескольких санти-метров, в открытом океане же достигает около одного метра. В бла-гоприятно расположенных узких заливах высота прилива возраста-ет ещё в несколько раз.

Трение воды о дно, а также де-формации твёрдой оболочки Земли сопровождаются выделением теп-ла, что приводит к рассеянию энергии системы Земля — Луна. Поскольку приливный горб отно-сится к востоку, максимальный прилив происходит после кульминации Луны, притяжение горба вызывает ускорение Луны и замедление вращения Земли. Луна постепенно отодвигается от Земли. Действительно, геологические данные показывают, что в юрском периоде (190-130 млн лет назад) приливы бы-ли намного выше, а сутки — короче. Следует отметить, что при умень-шении расстояния до Луны в 2 раза высота прилива возрас-тает в 8 раз. В настоящее время сутки увеличиваются на 0,00017 с в год . Так что примерно через 1,5 млрд лет их дли-на увеличится до 40 современных суток. Такой же длины будет и месяц. В результате Земля и Луна будут всегда обра-щены друг к другу одной и той же стороной. После этого Лу-на начнёт постепенно приближаться к Земле и ещё через 2-3 млрд лет будет разорвана приливными силами (если, ко-нечно, к тому времени Солнечная система ещё будет сущест-вовать).

Влияние Луны на прилив

Рассмот-рим, следуя Ньютону, более подробно приливы, вызываемые притяжением Луны, так как воздействие Солнца существен-но (в 2,2 раза) меньше.

Запишем выражения для ускорений, вызываемых притя-жением Луны для разных точек Земли, учитывая, что для всех тел в данной точке пространства эти ускорения одинако-вы. В инерциальной системе отсчёта, связанной с центром масс системы, значения ускорений будут:

A A = -GM / (R — r) 2 , a B = GM / (R + r) 2 , a O = -GM / R 2 ,

где a A , a O , a B — ускорения, вызванные притяжением Луны в точках A , O , B (рис. 37); М — масса Луны; r — радиус Зем-ли; R — расстояние между центрами Земли и Луны (для рас-чётов его можно принять равным 60r ); G — гравитационная постоянная.

Но мы живём на Земле и все наблюдения проводим в си-стеме отсчёта, связанной с центром Земли, а не с центром масс Земля — Луна. Чтобы перейти в эту систему, необходимо из всех ускорений вычесть ускорение центра Земли. Тогда

A’ A = -GM ☾ / (R — r) 2 + GM ☾ / R 2 , a’ B = -GM ☾ / (R + r) 2 + GM / R 2 .

Выполним действия в скобках и учтём, что r мало по срав-нению с R и в суммах и разностях им можно пренебречь. Тогда

A’ A = -GM / (R — r) 2 + GM ☾ / R 2 = GM ☾ (-2Rr + r 2) / R 2 (R — r) 2 = -2GM ☾ r / R 3 .

Ускорения a ’ A и a ’ B одинаковы по модулю, противополож-ны по направлению, каждое направлено от центра Земли. Они называются приливными ускорениями . В точках C и D при-ливные ускорения, меньшие по модулю и направлены к цен-тру Земли.

Приливными ускорениями называются ускорения, возни-кающие в системе отсчёта, связанной с телом из-за того, что вследствие конечных размеров этого тела разные его части по-разному притягиваются возмущающим телом. В точках A и B ускорение силы тяжести оказывается меньшим, чем в точках C и D (рис. 37). Следовательно, для того чтобы давление на одинаковой глубине было одинаковым (как у сообщающих-ся сосудов) в этих точках, вода должна подняться, образуя так называемый приливный горб. Подсчёт показывает, что подъем воды или прилив в открытом океане составляет око-ло 40 см. В прибрежных водах он гораздо больше, а рекорд составляет около 18 м. Ньютоновская теория этого объяснить не может.

На побережье многих внешних морей можно увидеть любопытную картину: вдоль берега неда-леко от воды натянуты рыболовные сети. Причём сети эти по-ставлены не для сушки, а для ловли рыбы . Если остаться на берегу и понаблюдать за морем, то всё станет понятно. Вот -вода начинает прибывать, и там, где всего несколько часов назад была песчаная отмель, заплескались волны. Когда вода отступила, показались сети, в которых засверкала чешуёй запу-тавшаяся рыба. Рыбаки, обойдя сети, сняли улов. Материал с сайта

Вот как описывает наступление прилива очевидец: «Мы добрались до моря — сказал мне попутчик. Я в недоумении глядел кругом. Передо мной действительно был берег: следу ряби, полузасыпанный остов тюленя , редкие куски плавника, обломки ракушек. А дальше простиралось ровное пространство... и никакого моря. Но часа через три неподвижная линия горизон-та задышала, заволновалась. И вот уже за ней заискрилась морская зыбь. Вал прилива катился неудержимо вперёд по серой поверхности. Перегоняя друг друга, волны набегали на берег. Одна за другой потонули дальние скалы — и кругом видна толь-ко вода. Она бросает мне в лицо солёные брызги. Вместо мёртвой равнины передо мной живёт и дышит водная гладь».

Когда приливная волна заходит в залив, имеющий в плане воронкообразную форму, берега залива как бы сжимают её, отчего высота прилива увеличивается в несколько раз. Так, в заливе Фанди у восточного берега Северной Америки высота прилива достигает 18 м. В Европе наиболее высокие приливы (до 13,5 метров) бывают в Бретани близ города Сен-Мало.

Очень часто приливная волна заходит в устья рек , повышая уровень воды в них на несколько метров. Например, у Лондона в устье реки Темзы высота прилива — 5 м.

Уровень поверхности океанов и морей периодически, приблизительно два раза в течение суток, изменяется. Эти колебания называются приливами и отливами. Во время прилива уровень океана постепенно повышается и достигает наивысшего положения. При отливе уровень постепенно падает до наинизшего. При приливе вода течет к берегам, при отливе - от берегов.

Приливы и отливы - это стоячие . Они образуются вследствие влияния таких космических тел, как и Солнце. По законам взаимодействия космических тел наша планета и Луна взаимно притягивают друг друга. Лунное притяжение столь велико, что поверхность океана как бы выгибается ему навстречу. Луна движется вокруг Земли, и за ней «бежит» по океану приливная волна. Дойдет волна до берега - вот и прилив. Пройдет немного времени, вода вслед за Луной отойдет от берега - вот и отлив. По тем же всеобщим космическим законам приливы и отливы образуются и от притяжения Солнца. Однако приливообразующая сила Солнца в связи с его удаленностью значительно меньше лунной, и если бы не было Луны, то приливы на Земле были бы в 2,17 раз меньше. Объяснение приливообразующих сил впервые было дано Ньютоном.

Приливы отличаются друг от друга продолжительностью и величиной. Чаще всего в течение суток происходит два прилива и два отлива. На дугах и побережьях Восточной и Центральной Америки наблюдается один прилив и один отлив в течение суток.

Величина приливов еще более разнообразна, чем их период. Теоретически один лунный прилив равен 0,53 м, солнечный - 0,24 м. Таким образом, самый большой прилив должен иметь высоту 0,77 м. В открытом океане и у островов величина прилива довольно близка к теоретической: на Гавайских островах - 1 м, на острове Святой Елены - 1,1 м; на островах - 1,7 м. У материков величина приливов колеблется от 1,5 до 2 м. Во внутренних морях приливы очень незначительны: - 13 см, - 4,8 см. считается бесприливным, но около Венеции приливы бывают до 1 м. Наиболее крупными можно отметить следующие приливы, зарегистрированные в :

В в заливе Фанди () прилив достиг высоты 16-17 м. Это самый большой показатель прилива на всем земном шаре.

На севере в Пенжинской губе высота прилива достигла 12-14 м. Это самый большой прилив у берегов России. Однако приведенные выше показатели приливов являются скорее исключением, чем правилом. В преобладающем большинстве пунктов измерений уровня приливов они невелики и редко превышают 2 м.

Значение приливов очень велико для морского судоходства, устройства портов. Каждая приливная волна несет огромный запас энергии.

. «Есть у воды своя пора: часы прилива, часы отлива.» Маяковский .

|| перен. Уменьшение, упадок в развитии чего-нибудь. «Приливы любви и отливы.» А.К.Толстой .

2. Отблеск, оттенок цвета, примешивающийся к основному. «Золотистым отливом сияет нива.» Чернышевский . «Черная с синим отливом большая коса.» Некрасов .

Толковый словарь Ушакова . Д.Н. Ушаков. 1935-1940 .

Смотреть что такое "ОТЛИВ" в других словарях:

Оттенок, сливание, утечка, блик, отливка, отблеск, отсвет, слив, отливание Словарь русских синонимов. отлив 1. см. оттенок 1. 2. см. отблеск … Словарь синонимов

ОТЛИВ, а, муж. 1. см. отлить 1. 2. Периодически повторяющееся отступание границы моря, океана. В часы отлива. | прил. отливный, ая, ое. II. ОТЛИВ, а, муж. Оттенок на фоне какого н. цвета. Серебристый о. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю … Толковый словарь Ожегова

ОТЛИВ 1, а, м. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ОТЛИВ 2, а, м. Оттенок на фоне какого н. цвета. Серебристый о. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Козырек, предназначенный для защищиты нижний части окна и удаления влаги. Источник: Словарь архитектурно строительных терминов … Строительный словарь

Отлив - – козырек, предназначенный для защищиты нижний части окна и удаления влаги … Словарь строителя

отлив - отливное течение Обратно приливному течению. Приводит к понижению уровня моря. Тематики океанология Синонимы отливное течение EN ebb tideebb flow … Справочник технического переводчика

отлив - Состояние моря, противоположное кульминации прилива, спад уровня моря, следующий непосредственно за приливом. → Рис. 103 … Словарь по географии

Отлив - Отлив, дождезащитиый профиль – деталь, предназначенная для отвода дождевой воды и защищающая оконную конструкцию от ее проникновения. [ГОСТ 23166 99] Рубрика термина: Блоки оконные и дверные Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

В Викисловаре есть статья «отлив» Отлив: Отлив периодическое понижение уровня воды вследствие перемещения Луны. Противоположно по смыслу приливу. Отлив в строительстве имеет два значения: металлическая или пластиковая планка, которую… … Википедия

Книги

• Отлив. История капризной воды , Виктор Колосов. «Сначала живешь медленно. Потом делаешь это быстрее. Далее просто не замечаешь, что жив. Затем пробуешь…

15343 0 2

Как быстро и просто установить оконный отлив

Поистине революционным изобретением конца ХХ века стали окна с герметичными стеклопакетами. По своим эксплуатационным характеристикам они в несколько раз превосходят обычные деревянные конструкции со вставными стеклами. Но такие окна нуждаются в грамотном монтаже, и одним из этапов этого монтажа является установка отливов. В данной статье мы поговорим о том, какие бывают отливы, а также я расскажу, как крепить эту нехитрую конструкцию своими руками.

Какие отливы сейчас выпускаются

Для начала давайте уясним, что такое отлив в пластиковых окнах. Если говорить просто, то отливом называют наружный или внешний подоконник. Он придает законченный вид оконному проему и защищает часть фасада находящуюся под окном от атмосферных осадков. Но самое главное предназначение отлива это отведение влаги и защита стыка между стеной и оконной рамой.

Размеры оконного отлива трудно назвать четко фиксированными, по сути, сейчас каждый серьезный производитель выпускает продукцию по своим внутренним техническим условиям (ТУ). Но считается, что ширина заводских отливов колеблется в диапазоне 90 – 400 мм, а длина не превышает 3м. Все, что выпадает за эти рамки, нужно делать на заказ.

Оцинкованные отливы

Стандартный оцинкованный металлический лист для изготовления отливов используется уже не один десяток лет. В советские времена такие наружные подоконники изготавливались по ГОСТ 30971, сейчас этот норматив также существует, но раздел касающийся конкретно наружных подоконников носит рекомендательный характер и не является обязательным для выполнения.

Такие подоконники делаются из холоднокатаной стали толщиной не менее 0,55 мм. Оцинкованная сталь вещь достаточно прочная и долговечная. Одним из главных достоинств этих изделий является доступная цена.

Оппоненты и конкуренты указывают на то, что цинковое напыление боится кислотной среды. И в современных городах кислотные дожди якобы могут уничтожить такие отливы за несколько лет.

Так вот, мне не раз приходилось демонтировать старые отливы из оцинковки и я могу вас заверить, что металлический подоконник с цинковым напылением простоит минимум 15 – 20 лет. А если его хотя бы раз в 5 лет еще и красить, то эти отливы будут радовать хозяев сколь угодно долго.

Цинковое напыление является достаточно мощной и надежной защитой. Но у всех подобных изделий есть одно слабое место, это срезы и отверстия. Там нет напыления, и именно оттуда сталь начинает активно ржаветь. Так что я всегда рекомендую такие отливы красить какой-нибудь краской для наружных работ.

Полиэстеровые наружные подоконники

За мудреным названием кроются обычные оцинкованные отливы, только в этом случае они дополнительно покрываются полиэстером или пластизолом. В строительных супермаркетах консультанты называют такое покрытие порошковой или эмалью.

Внешний вид и качество таких подоконников на порядок выше, нежели у обычной оцинкованной стали. Порошковое окрашивание может быть как матовым, так и глянцевым. Цена на такие подоконники немного выше, но народ их любит за достойный внешний вид и практически неограниченную цветовую гамму.

Опять же завистники говорят, что порошковое напыление можно поцарапать и тогда металл начнет ржаветь, это действительно правда. Но могу вас заверить, что птицы, как бы они не старались, не в состоянии нанести какой-либо вред полиэстеровому покрытию и если вы не планируете ходить по подоконнику строевым шагом, то можно не беспокоиться о появлении царапин.

Отливы из цветных металлов

Лидером в данной нише, безусловно, является алюминий. Такие подоконники, по сути, соединили в себе все положительные качества предыдущих вариантов. Как известно алюминий не боится коррозии и даже если его ничем не защищать, с таким отливом ничего не станется.

Хотя сколько я видел, все алюминиевые подоконники идут с порошковым окрашиванием. Естественно выбор там огромный. Единственным серьезным недостатком абсолютно всех подоконников сделанных из цветных металлов является высокая цена.

Гораздо реже встречаются подоконники из меди. Такие отливы больше характерны для европейских стран. Наш потребитель считает медные отливы неоправданно дорогими, плюс медь не под каждый дизайн подходит, а главное, медные подоконники не выпускаются серийно, их нужно заказывать и устанавливать индивидуально.

Пластиковые отливы

Пластиковый отлив для окон зачастую делается из поливинилхлорида, то есть из того же материала, что и сами окна. Естественно, когда речь идет об окнах из ПВХ, такое сочетание можно считать близким к идеалу.

Рекламные проспекты наперебой обещают потребителям сделать отлив ПВХ для окон в любом понравившемся цвете. Хотя сколько я видел, весь пластик идет белого цвета, просто если вы заказываете ламинированные окна, к примеру, под натуральное дерево, то подоконник также покрывается ламинирующей пленкой, вот и вся премудрость.

Но это не единственное достоинство пластиковых наружных подоконников. Такие отливы заслуженно считаются самыми тихими. Даже при очень сильном ливне, вам не придется засыпать под барабанную дробь за окном.

Под такие подоконники выпускается отдельная фурнитура. К примеру, боковые пластиковые молдинги и заглушки значительно улучшают внешний вид, как самого окна, так и наружного подоконника.

Но самым главным достоинством, конечно же, является цена. Имея довольно респектабельный вид, пластиковый отлив для окон стоит дешевле, чем любой из выше описанных конкурентов.

Но если говорить честно, прежде чем ставить наружные пластиковые отливы, нужно два раза подумать. Дело в том, что пластик можно легко поцарапать, причем сделать это способны даже птицы. Ржаветь пластиковый подоконник, конечно, не будет, но вид уже не тот.

Есть еще одна потенциальная опасность: сейчас пластиковые подоконники, грубо говоря, делают все кому не лень. Пока изделия новые, они вроде бы все выглядят «нарядно», но уже через год пластик начинает желтеть, а в некоторых случаях даже трескаться.

Причина проста, ваш подоконник отлит из низкокачественного пластика или ПВХ предназначенного сугубо для внутренней отделки. Уберечь себя от такой напасти можно только одним способом. Заказывайте окна от известного, проверенного производителя, а главное, всю сопутствующую фурнитуру, в том числе и наружные отливы, берите там же.

Естественно, помимо выше перечисленных видов наружного подоконника еще существуют гранитные, мраморные и другие подобные им отливы из натурального камня. Но подробно рассказывать о них в рамках данной статьи я не вижу смысла, так как, во-первых, они стоят заоблачных денег. А во-вторых, установка таких отливов требует серьезной профессиональной подготовки.

Тонкости выбора и установки отлива

Не пугайтесь, выбрать и установить отлив своими руками не сложно. Из инструмента желательно иметь шуруповерт, монтировать простой отверткой будет неудобно. Для выкройки металлических отливов понадобятся ножницы по металлу. Пластик режется ножовкой по металлу.

Несколько слов о выборе

• Об особенностях материала для наружных подоконников мы уже говорили. Но первым критерием выбора для большинства людей всегда является стоимость . Так алюминиевые отливы с цветным порошковым окрашиванием обойдутся примерно в 400 – 500 рублей за погонный метр. Оцинкованная сталь с таким же цветным окрашиванием будет стоить 300 – 400 руб/м.п. Цена на обычный оцинкованный подоконник редко понимается выше 300 руб/м.п. Приличный, заводской отлив ПВХ для окон обычно стоит в районе 200 – 300 руб/м.п;

• Выбор расцветки подоконника дело конечно сугубо индивидуальное . С белыми окнами как бы все понятно, глупо на них ставить темные подоконники. Если же рамы цветные, то, как правило, отливы монтируются, хотя бы на тон темнее, чем рама;
• Ширина наружного подоконника напрямую зависит от размеров уступа, то есть расстоянием между краем стены и оконной рамой . Плюс не забудьте добавить сюда 30 – 40 мм на козырек и учесть угол наклона отлива относительно горизонта;
• С длиной наружного подоконника то же не все просто. Чтобы ее посчитать, нужно взять расстояние между наружными срезами оконного проема . То есть, считаем не по длине рамы, а по краям проема на улице. Но и это еще не все. По правилам отлив должен заходить на боковые стены примерно на 30 – 40 мм с каждой стороны. Так что в чистом виде длина отлива, это расстояние между наружными срезами оконного проема, плюс 60 – 80 мм на допуски по краям;

• Конфигурация самого отлива может быть разной . Она подбирается в зависимости от материала, из которого выстроен дом. Так отливы в каркасном доме или в доме с вентилируемым фасадом будут кардинально отличаться от отливов в традиционном кирпичном или панельном строении. Но какую бы форму не имели наружные подоконники, условно они состоят из трех частей. Это полочка сверху, которая собственно и крепится к раме, сам водоотлив и капельник. Дабы вам было понятнее, общая схема отлива находится ниже.

Раз уж мы заговорили о стоимости материалов, не лишним будет привести средние расценки по России на подобные работы у профессионалов. Чтобы вы имели общее представление, ниже я составил небольшую таблицу. Возможно, ознакомившись с ней, вы решите не морочить себе голову и вызвать специалистов.

В общем и целом, установка отлива на среднестатистическое окно в бюджетном варианте обходится порядка 1150 руб. Хотя если добавить сюда демонтаж и разного рода, не предусмотренные услуги, то цена может вырасти до 2500 руб.

Тонкости монтажа наружного подоконника

Любая подобная работа начинается с зачистки основы. Ничего сложного здесь нет, просто убираете весь мусор и подрезаете излишки монтажной пены, если таковые имеются.

При монтаже окон мастера не всегда качественно запенивают периметр рамы. Если вы обнаружили такой брак, не поленитесь и дополнительно задуйте пеной «слабые» на ваш взгляд участки. После высыхания, естественно, нужно срезать излишки.

Монтажная пена изобретение весьма полезное и удобное, но если ее не защищать от атмосферного воздействия, то она достаточно быстро разрушится. Под подоконником солнечные лучи пену не достанут, но верхний слой будет натягивать на себя влагу, а когда ударит мороз, структуру этого самого верхнего слоя просто будет рвать.

Если не принять меры, то уплотнение снизу рамы придет в негодность за 3 – 4 года. Защитить монтажную пену от влаги морозов и прочих неприятностей довольно просто. Вам нужно закрыть проем пароизоляционной мембраной. Она должна фиксироваться в 2 точках, на самой раме или под подоконником и на стене.

Заметьте, любая пароизоляция пропускает пар только в одну сторону, указание об этом есть на самой мембране. Согласно законам физики, пар всегда движется из помещения на улицу, и когда вы будете крепить ленту, об этом следует помнить.

Современные металлопластиковые рамы имеют так называемую пассивную вентиляцию. Это небольшие отверстия по периметру рамы. Мы не будем сейчас разбираться, зачем она нужна, просто запомните. Закрывать эти отверстия подоконником, откосом, пароизоляцией или чем-либо еще, категорически запрещено.

Теперь можно переходить к одному из самых важных этапов работы, выкройка подоконника. Профессионалы, как правило, вырезают отлив после первого обмера. Любителям я всегда рекомендую рисовать чертеж, точнее даже не чертеж как таковой, а легкий эскиз.

Здесь есть один важный нюанс. Металлические подоконники выкраиваются с таким расчетом, чтобы на линиях соприкосновения с боковыми откосами и стеной, отлив заходил на вертикальную поверхность откоса не менее чем на 10 мм. В пластиковых отливах роль этого бортика исполняет боковая накладка.

Такой бортик нужен для того чтобы вода не затекала под подоконник, а также чтобы обезопасить отливы от лишней сырости.

На завершающем этапе выполняется непосредственная установка отлива. Сказать правду, если подоконник грамотно вырезан, то с монтажом справится даже дилетант. Угол наклона отлива должен составлять не менее 10º.

На некоторых рамах есть специальный паз для установки подоконника, если его нет, то выбираем место произвольно. Здесь главное случайно не закрыть вентиляционные отверстия в раме и соблюсти угол наклона отлива.

К раме отлив крепится саморезами по металлу с шагом порядка 300 мм. В местах соприкосновения отлива с рамой, то есть под монтажную полочку, а также на откосы желательно нанести слой герметика.

Для звукоизоляции, дабы дождь слишком громко не барабанил по подоконнику, под отлив обычно задувается монтажная пена. Но пока она не застынет на отлив желательно поставить какое-нибудь утяжеление. Некоторые мастера вместо пены наклеивают под подоконник полоску пенопласта толщиной порядка 1 см. Эффект практически тот же.

Вывод

Надеюсь, изложенная выше инструкция поможет вам самостоятельно установить отливы на окна. Но даже если вы решите нанять людей, эта инструкция даст возможность их проконтролировать. На фото и видео в этой статье собрана дополнительная информация по теме. Если же у вас остались вопросы, пишите их в комментарии, постараюсь помочь.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!

Прилив и отлив

Прили́в и отли́в - периодические вертикальные колебания уровня океана или моря , являющиеся результатом изменения положений Луны и Солнца относительно Земли вкупе с эффектами вращения Земли и особенностями данного рельефа и проявляющееся в периодическом горизонтальном смещении водных масс. Приливы и отливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как прили́вные течения, делающие предсказание приливов важным для прибрежной навигации .

Интенсивность этих явлений зависит от многих факторов, однако наиболее важным из них является степень связи водоёмов с мировым океаном . Чем более замкнут водоём, тем меньше степень проявления приливо-отливных явлений.

Ежегодно повторяющийся приливо-отливной цикл остаётся неизменным вследствие точной компенсации сил притяжения между Солнцем и центром масс планетной пары и силами инерции, приложенными к этому центру.

Поскольку положение Луны и Солнца по отношению к Земле периодически меняется, меняется и интенсивность результирующих приливо-отливных явлений.

Отлив у Сен-Мало

История

Отливы играли заметную роль в снабжении прибрежного населения морепродуктами, позволяя собирать на обнажившемся морском дне годную для еды пищу.

Терминология

Малая вода (Бретань, Франция)

Максимальный уровень поверхности воды во время прилива называется полной водой , а минимальный во время отлива - малой водой . В океане, где дно ровное, а суша далеко, полная вода проявляется как два «вздутия» водной поверхности: одно из них находится со стороны Луны, а другое - в противоположном конце земного шара. Также могут присутствовать ещё два меньших по размеру вздутия со стороны, направленной к Солнцу, и противоположной ему. Объяснение этому эффекту можно найти ниже, в разделе физика прилива .

Так как Луна и Солнце перемещаются относительно Земли, вместе с ними перемещаются и водные горбы, образуя прили́вные волны и прили́вные течения . В открытом море приливные течения имеют вращательный характер, а вблизи берегов и в узких заливах и проливах - возвратно-поступательный.

Если бы вся Земля была покрыта водой, мы бы наблюдали два регулярных прилива и отлива ежедневно. Но так как беспрепятственному распространению приливных волн мешают участки суши: острова и континенты , а также из-за действия силы Кориолиса на движущуюся воду, вместо двух приливных волн наблюдается множество маленьких волн, которые медленно (в большинстве случаев с периодом 12 ч 25,2 мин) обегают вокруг точки, называющейся амфидромической , в которой амплитуда прилива равна нулю. Доминирующая компонента прилива (лунный прилив М2) образует на поверхности Мирового океана около десятка амфидромических точек с движением волны по часовой стрелке и примерно столько же - против часовой (см. карту). Всё это делает невозможным предсказание времени прилива только на основе положений Луны и Солнца относительно Земли. Вместо этого используют «ежегодник приливов» - справочное пособие для вычисления времени наступления приливов и их высоты в различных пунктах земного шара. Также используются таблицы приливов, с данными о моментах и высотах малых и полных вод, вычисленными на год вперёд для основных прили́вных по́ртов .

Составляющая прилива M2

Если соединить на карте точки с одинаковыми фазами прилива, мы получим так называемые котидальные линии , радиально расходящиеся из амфидромической точки. Обычно котидальные линии характеризуют положение гребня приливной волны для каждого часа. Фактически котидальные линии отражают скорость распространения приливной волны за 1 час. Карты, на которых представлены линии равных амплитуд и фаз приливных волн, называются котидальными картами .

Высота прилива - разница между высшим уровнем воды при приливе (полная вода) и низшим её уровнем при отливе (малая вода). Высота прилива - величина непостоянная, однако средний её показатель приводится при характеристике каждого участка побережья.

В зависимости от взаимного расположения Луны и Солнца малая и большая приливные волны могут усиливать друг друга. Для таких приливов исторически сложились специальные названия:

• Квадратурный прилив - наименьший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют под прямым углом друг к другу (такое положение светил называется квадратурой).
• Сизигийный прилив - наибольший прилив, когда приливообразующие силы Луны и Солнца действуют вдоль одного направления (такое положение светил называется сизигией).

Чем меньше или больше прилив, тем меньше или, соответственно, больше отлив.

Самые высокие приливы в мире

Можно наблюдать в бухте Фанди (15,6-18 м), которая находится на восточном побережье Канады между Нью-Брансуиком и Новой Шотландией.

На Европейском континенте самые высокие приливы (до 13,5 м) наблюдаются в Бретани у города Сен-Мало . Здесь приливная волна фокусируется береговой чертой полуостровов Корнуолл (Англия) и Котантен (Франция).

Физика прилива

Современная формулировка

Применительно к планете Земля причиной приливов является нахождение планеты в гравитационном поле, создаваемом Солнцем и Луной. Поскольку создаваемые ими эффекты независимы, то воздействие этих небесных тел на Землю можно рассматривать по отдельности. В таком случае для каждой пары тел можно считать, что каждое из них обращается вокруг общего центра гравитации. Для пары Земля - Солнце этот центр находится в глубине Солнца на расстоянии 451 км от его центра. Для пары Земля-Луна он находится в глубине Земли на расстоянии 2/3 её радиуса.

Каждое из этих тел испытывает действие приливных сил, источником которых являются сила гравитации и внутренние силы, обеспечивающие целостность небесного тела, в роли которых выступает сила собственного притяжения, далее называемая самогравитацией. Наиболее наглядно возникновение приливных сил прослеживается на примере системы Земля - Солнце.

Приливная сила представляет собой результат конкурирующего взаимодействия силы тяготения, направленной к центру гравитации и убывающей обратно пропорционально квадрату расстояния от него, и фиктивной центробежной силы инерции, обусловленной обращением небесного тела вокруг этого центра. Эти силы, будучи противоположными по направлению, совпадают по величине только в центре масс каждого из небесных тел. Благодаря действию внутренних сил Земля обращается вокруг центра Солнца как целое с постоянной угловой скоростью для каждого элемента составляющей её массы. Поэтому по мере удаления этого элемента массы от центра гравитации действующая на него центробежная сила растёт пропорционально квадрату расстояния. Более детальное распределение приливных сил в их проекции на плоскость, перпендикулярную плоскости эклиптики , приведены на рис.1.

Рис.1 Схема распределения приливных сил в проекции на плоскость, перпендикулярную Эклиптике. Тяготеющее тело либо справа, либо слева.

Достигаемое в результате действия приливных сил воспроизводство изменений формы подвергаемого их действию тел может, в соответствие с ньютонианской парадигмой, быть достигнуто лишь в том случае, если эти силы полностью скомпенсированы иными силами, в число которых может входить и сила Всемирного тяготения.

Рис.2 Деформация водной оболочки Земли как следствие баланса приливной силы, силы самогравитации и силы реакции воды на усилие сжатия

В результате сложения этих сил и возникают симметрично по обе стороны земного шара приливные силы, направленные в разные стороны от него. Приливная сила, направленная к Солнцу, имеет гравитационную природу, а направленная от Солнца есть следствие фиктивной силы инерции.

Эти силы крайне слабы и не идут ни в какое сравнение с силами самогравитации (создаваемое ими ускорение в 10 миллионов раз меньше ускорения свободного падения ). Однако они вызывают сдвиг частиц воды Мирового океана (сопротивление сдвигу в воде при малых скоростях движения практически равно нулю, в то время как сжатию - чрезвычайно велико), до тех пор, пока касательная к поверхности воды не станет перпендикулярной результирующей силе.

В итоге на поверхности мирового океана возникает волна, занимающая постоянное положение в системах взаимно тяготеющих тел, но бегущая по поверхности океана совместно с суточным движением его дна и берегов. Таким образом (в пренебрежении океаническими течениями) каждая частица воды дважды совершает в течение суток колебательное движение вверх-вниз.

Горизонтальное движение воды наблюдается лишь у берегов как следствие подъёма её уровня. Скорость движения тем больше, чем более полого расположено морское дно.

Приливообразующий потенциал

(концепция акад. Шулейкина )

Пренебрегая размером, строением и формой Луны, запишем удельную силу притяжения пробного тела, находящегося на Земле. Пусть - радиус-вектор, направленный от пробного тела в сторону Луны, - длина этого вектора. В этом случае сила притяжения этого тела Луной будет равна

где - селенометрическая гравитационная постоянная. Пробное тело поместим в точку . Сила притяжения пробного тела, помещённого в центр масс Земли будет равна

Здесь под и понимаются радиус-вектор, соединяющий центры масс Земли и Луны, и их абсолютные величины. Приливной силой мы будем называть разность этих двух сил тяготения

В формулах (1) и (2) Луна считается шаром со сферически-симметричным распределением масс. Силовая функция притяжения пробного тела Луной ничем не отличается от силовой функции притяжения шара и равна Вторая сила приложена к центру масс Земли и является строго постоянной величиной. Для получения силовой функции для этой силы мы введём временную систему координат. Ось проведём из центра Земли и направим в сторону Луны. Направления двух других осей оставим произвольными. Тогда силовая функция силы будет равна . Приливообразующий потенциал будет равен разности этих двух силовых функций. Обозначим его , получим Постоянную определим из условия нормировки, согласно которому приливообразующий потенциал в центре Земли равен нулю. В центре Земли , Отсюда следует, что . Следовательно, мы получаем окончательную формулу приливообразующего потенциала в виде (4)

Поскольку

При малых величинах , , последнее выражение можно представить в следующем виде

Подставив (5) в (4), получим

Деформация поверхности планеты под действием приливов и отливов

Возмущающее воздействие приливного потенциала деформирует уровненную поверхность планеты. Оценим это воздействие, считая, что Земля представляет собой шар со сферически-симметричным распределением массы. Невозмущённый гравитационный потенциал Земли на поверхности будет равен . Для точки . , находящейся на расстоянии от центра сферы, гравитационный потенциал Земли равен . Сократив на гравитационную постоянную, получим . Здесь переменными величинами являются и . Обозначим отношение масс гравитирующего тела к массе планеты греческой буквой и решим полученное выражение относительно :

Так как с той же степенью точности получим

Учитывая малость отношения последние выражения можно записать так

Мы получили, таким образом, уравнение двухосного эллипсоида, у которого ось вращения совпадает с осью , т.е с прямой, соединяющей тяготеющее тело с центром Земли. Полуоси этого эллипсоида, очевидно, равны

Приведём в конце небольшую численную иллюстрацию данного эффекта. Вычислим приливной «горб» на Земле, вызванный притяжением Луны. Радиус Земли равен км, расстояние между центрами Земли и Луны с учётом нестабильности лунной орбиты км, отношение массы Земли к массе Луны равно 81:1. Очевидно, что при подстановке в формулу мы получим величину, примерно равную 36 см.

См. также

Примечания

Литература

• Фриш С. А. и Тиморева А. В. Курс общей физики, Учебник для физико-математических и физико-технических факультетов государственных университетов,Том I. М.: ГИТТЛ,1957
• Щулейкин В. В. Физика моря. М.:Изд-во «Наука»,Отделение наук о Земле АН СССР 1967
• Войт С. С. Что такое приливы. Редколлегия научно-популярной литературы Ан СССР

Ссылки