Հաշվետվություն մակընթացությունների մակընթացության և հոսքի մասին: Լուսնի ազդեցությունը մակընթացությունների մակընթացության վրա

Երկու տարի առաջ ես արձակուրդում էի Հնդկական օվկիանոսի ափին, հրաշալի Ցեյլոն կղզում: Իմ փոքրիկ հյուրանոցը օվկիանոսից ընդամենը 50 մետր հեռավորության վրա էր։ Ամեն օր ես իմ աչքերով դիտում էի օվկիանոսի ողջ հզոր շարժումն ու բուռն կյանքը։ Մի վաղ առավոտ ես կանգնեցի ափին, նայում էի ալիքներին և մտածում այն ​​մասին, թե ինչն է ուժ տալիս օվկիանոսի նման հզոր թրթիռին, նրա ամենօրյա մակընթացություններին ու հոսքերին:

Ինչն է ուժ տալիս մակընթացությանը

Ձգողականությունը հավասարապես ազդում է բոլոր առարկաների շարժման վրա: Բայց եթե գրավիտացիան օվկիանոսներում մակընթացություններ է առաջացնում, իսկ Աֆրիկայում՝ ջուրը, ապա ինչու՞ լճերում մակընթացություններ չկան: Հմմ, իսկ եթե ենթադրենք, որ այն ամենը, ինչ գիտենք, սխալ է։ Գիտական ​​աշխարհի շատ խելացի մարդիկ դա բացատրում են այսպես. Երկրի ձգողականությունը A կետում ավելի թույլ է, քան B կետում: Երկրի ձգողականության զուտ ազդեցությունը ձգում է օվկիանոսը: Որից հետո այն ուռչում է հակառակ կողմերից։

Այո, իսկապես փաստերը իրական են, և Լուսնի ձգողական ուժի տարբերություն կա A և B կետերում:

Թյուրիմացությունը ուռուցիկների բացատրության մեջ է։ Միգուցե դրանք չեն հայտնվում գրավչության տարբերության պատճառով։ Բայց պատճառները պակաս ակնհայտ են, և նրանք շփոթվում են: Խոսքն ավելի շատ ջրի սյունակի տարբեր վայրերում կուտակային ճնշման մասին է: Իսկ Լուսինը Երկիրը վերածում է մոլորակային մասշտաբով հիդրավլիկ պոմպի, իսկ ջուրը ուռչում է՝ սեղմվելով դեպի կենտրոն։ Հետեւաբար, նույնիսկ ամենափոքր ազդեցությունը բավական է, որպեսզի սկսվի ալիքի շարժումը:

Մի փոքր ավելին մակընթացությունների մասին

Բայց ես կցանկանայի հասկանալ, թե ինչու դրանք ջրի մեկ այլ կուտակման մեջ չեն.

• մարդու մարմնում (այն բաղկացած է 80% ջրից);
• լցված լոգարանում;
• լճերում;
• սուրճի գավաթներում և այլն:

Ամենայն հավանականությամբ, ավելի ցածր ճնշման պատճառով, քան օվկիանոսում և վատ հիդրավլիկով: Ի տարբերություն օվկիանոսի, սրանք բոլորը ջրի փոքր կուտակումներ են: Լճի տարածքը, գավաթը և մնացածը բավարար չեն, որպեսզի դրա վրա նվազագույն ճնշումը փոխի ջրի մակարդակը՝ առաջացնելով ալիքներ։

Խոշոր լճերը կարող են ճնշում ստեղծել մինի մակընթացությունների համար: Բայց քանի որ քամիներն ու շաղ տալը մեծ ալիքներ են ստեղծում, մենք դրանք պարզապես չենք նկատում։ Մակընթացությունները ձևավորվում են ամենուր, դրանք պարզապես շատ մանրադիտակային են:

Օվկիանոսների և ծովերի մակերևույթի մակարդակը պարբերաբար փոխվում է, մոտավորապես օրական երկու անգամ: Այս տատանումները կոչվում են մակընթացություն: Բարձր մակընթացության ժամանակ օվկիանոսի մակարդակը աստիճանաբար բարձրանում է և հասնում իր ամենաբարձր դիրքին։ Մակընթացության ժամանակ մակարդակը աստիճանաբար իջնում ​​է իր ամենացածր մակարդակին: Մակընթացության ժամանակ ջուրը հոսում է դեպի ափեր, մակընթացության ժամանակ՝ ափերից հեռու։

Մակընթացությունների մակընթացությունն ու հոսքը կանգնած են։ Դրանք ձևավորվում են տիեզերական մարմինների ազդեցության շնորհիվ, ինչպիսին Արևն է։ Համաձայն տիեզերական մարմինների փոխազդեցության օրենքների՝ մեր մոլորակը և Լուսինը փոխադարձաբար ձգում են միմյանց։ Լուսնի ձգողականությունն այնքան ուժեղ է, որ օվկիանոսի մակերեսը կարծես թեքվում է դեպի այն: Լուսինը շարժվում է Երկրի շուրջը, և մակընթացային ալիքը «վազում» է նրա հետևից օվկիանոսով։ Երբ ալիքը հասնում է ափ, դա մակընթացություն է: Մի քիչ ժամանակ կանցնի, ջուրը կհետևի Լուսնին և կհեռանա ափից, դա մակընթացություն է: Նույն համընդհանուր տիեզերական օրենքներով Արեգակի ձգողությունից առաջանում են նաև մակընթացություններ և հոսքեր։ Սակայն Արեգակի մակընթացային ուժը, իր հեռավորության պատճառով, զգալիորեն փոքր է լուսնայինից, և եթե Լուսինը չլիներ, Երկրի վրա մակընթացությունները 2,17 անգամ ավելի քիչ կլինեին։ Մակընթացային ուժերի բացատրությունն առաջին անգամ տվել է Նյուտոնը։

Մակընթացությունները տարբերվում են միմյանցից տեւողությամբ եւ մեծությամբ։ Ամենից հաճախ օրվա ընթացքում լինում են երկու բարձր մակընթացություններ և երկու ցածր մակընթացություններ: Արևելյան և Կենտրոնական Ամերիկայի կամարների և ափերի վրա օրական մեկ բարձր մակընթաց և մեկ մակընթաց է:

Մակընթացությունների մեծությունը նույնիսկ ավելի բազմազան է, քան դրանց ժամանակաշրջանը: Տեսականորեն մեկ լուսնային մակընթացությունը հավասար է 0,53 մ, արևայինը՝ 0,24 մ: Այսպիսով, ամենամեծ մակընթացությունը պետք է ունենա 0,77 մ բարձրություն: Բաց օվկիանոսում և կղզիների մոտ մակընթացության արժեքը բավականին մոտ է տեսականին. Կղզիներ - 1 մ , Սուրբ Հեղինե կղզում - 1,1 մ; կղզիներում՝ 1,7 մ Մայրցամաքներում մակընթացությունների մեծությունը տատանվում է 1,5-ից 2 մ, ներքին ծովերում մակընթացությունները շատ աննշան են՝ 13 սմ, - 4,8 սմ Համարվում է մակընթացություն չունեցող, բայց Վենետիկի մոտ։ մակընթացությունները մինչև 1 մ են: Ամենամեծ մակընթացությունները հետևյալն են՝ գրանցված.

Ֆանդի ծոցում (), մակընթացությունը հասել է 16-17 մ բարձրության: Սա ամենաբարձր մակընթացությունն է ամբողջ երկրագնդում:

Հյուսիսում՝ Պենժինսկայա ծոցում, մակընթացության բարձրությունը հասել է 12-14 մ-ի, սա ամենաբարձր ալիքն է Ռուսաստանի ափերի մոտ։ Այնուամենայնիվ, վերը նշված ալիքի թվերը բացառություն են, քան կանոն: Մակընթացությունների մակարդակի չափման կետերի ճնշող մեծամասնությունում դրանք փոքր են և հազվադեպ են գերազանցում 2 մ-ը:

Մակընթացությունների նշանակությունը շատ մեծ է ծովային նավագնացության և նավահանգիստների կառուցման համար։ Յուրաքանչյուր մակընթացային ալիք կրում է հսկայական քանակությամբ էներգիա:

Ջրի վերելք և անկում կա։ Սա ծովի մակընթացության երեւույթն է։ Արդեն հին ժամանակներում դիտորդները նկատել են, որ մակընթացությունը գալիս է դիտարկման վայրում Լուսնի գագաթնակետից որոշ ժամանակ անց: Ավելին, մակընթացությունն առավել ուժեղ է նոր և լիալուսնի օրերին, երբ Լուսնի և Արեգակի կենտրոնները գտնվում են մոտավորապես նույն ուղիղ գծի վրա։

Հաշվի առնելով դա՝ Ի.Նյուտոնը մակընթացությունները բացատրեց Լուսնի և Արեգակի ձգողականության ազդեցությամբ, մասնավորապես այն փաստով, որ Երկրի տարբեր մասերը տարբեր ձևերով ձգվում են Լուսնի կողմից։

Երկիրը պտտվում է իր առանցքի շուրջ շատ ավելի արագ, քան Լուսինը Երկրի շուրջը։ Արդյունքում մակընթացային կուզը (Երկրի և Լուսնի հարաբերական դիրքը ցույց է տրված Նկար 38-ում) շարժվում է, մակընթացային ալիք է անցնում Երկրի վրայով, և առաջանում են մակընթացային հոսանքներ։ Երբ ալիքը մոտենում է ափին, ալիքի բարձրությունը մեծանում է, քանի որ հատակը բարձրանում է: Ներքին ծովերում մակընթացային ալիքի բարձրությունը ընդամենը մի քանի սանտիմետր է, իսկ բաց օվկիանոսում այն ​​հասնում է մոտ մեկ մետրի։ Բարենպաստ տեղակայված նեղ ծոցերում մակընթացության բարձրությունը մի քանի անգամ ավելանում է:

Ջրի շփումը հատակին, ինչպես նաև Երկրի պինդ թաղանթի դեֆորմացիան, ուղեկցվում են ջերմության արտազատմամբ, ինչը հանգեցնում է Երկիր-Լուսին համակարգից էներգիայի ցրմանը: Քանի որ մակընթացային կուզը դեպի արևելք է, առավելագույն մակընթացությունը տեղի է ունենում Լուսնի գագաթնակետից հետո, կույտի ձգողականությունը հանգեցնում է Լուսնի արագացման և Երկրի պտույտի դանդաղմանը: Լուսինը աստիճանաբար հեռանում է Երկրից։ Իսկապես, երկրաբանական տվյալները ցույց են տալիս, որ Յուրայի ժամանակաշրջանում (190-130 միլիոն տարի առաջ) մակընթացությունները շատ ավելի բարձր են եղել, իսկ օրերը՝ ավելի կարճ: Հարկ է նշել, որ երբ հեռավորությունը դեպի Լուսին նվազում է 2 անգամ, մակընթացության բարձրությունը մեծանում է 8 անգամ։ Ներկայումս օրն ավելանում է տարեկան 0,00017 վրկ-ով։ Այսպիսով, մոտ 1,5 միլիարդ տարի հետո դրանց երկարությունը կաճի մինչև 40 ժամանակակից օր: Մեկ ամիսը նույն տևողությունն է լինելու։ Արդյունքում, Երկիրն ու Լուսինը միշտ կկանգնեն նույն կողմով։ Սրանից հետո Լուսինը կսկսի աստիճանաբար մոտենալ Երկրին և ևս 2-3 միլիարդ տարի հետո այն կպոկվի մակընթացային ուժերով (եթե, իհարկե, մինչ այդ Արեգակնային համակարգը դեռ գոյություն ունի)։

Լուսնի ազդեցությունը մակընթացության վրա

Եկեք, հետևելով Նյուտոնին, ավելի մանրամասն դիտարկենք Լուսնի ներգրավման հետևանքով առաջացած մակընթացությունները, քանի որ Արեգակի ազդեցությունը զգալիորեն (2,2 անգամ) ավելի քիչ է։

Եկեք գրենք Երկրի տարբեր կետերի համար Լուսնի ներգրավման հետևանքով առաջացած արագացումների արտահայտությունները՝ հաշվի առնելով, որ տիեզերքի տվյալ կետի բոլոր մարմինների համար այդ արագացումները նույնն են։ Համակարգի զանգվածի կենտրոնի հետ կապված իներցիոն հղման համակարգում արագացման արժեքները կլինեն.

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

Որտեղ ա Ա, ա Օ, ա Բ— կետերում Լուսնի ներգրավման հետևանքով առաջացած արագացումները Ա, Օ, Բ(նկ. 37); Մ- Լուսնի զանգված; r- Երկրի շառավիղը; Ռ- Երկրի և Լուսնի կենտրոնների միջև հեռավորությունը (հաշվարկների համար այն կարող է հավասար լինել 60-ի r); Գ- գրավիտացիոն հաստատուն.

Բայց մենք ապրում ենք Երկրի վրա և բոլոր դիտարկումները կատարում ենք տեղեկատու համակարգում, որը կապված է Երկրի կենտրոնի, այլ ոչ թե Երկրի զանգվածի կենտրոնի՝ Լուսնի հետ: Այս համակարգին գնալու համար անհրաժեշտ է բոլոր արագացումներից հանել Երկրի կենտրոնի արագացումը։ Հետո

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

Գործողությունները կատարենք փակագծերում ու հաշվի առնենք դա rհամեմատ քիչ Ռիսկ գումարներով ու տարբերություններով այն կարելի է անտեսել: Հետո

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

Արագացում ա’ԱԵվ ա’Բնույնական մեծությամբ, հակառակ ուղղությամբ, յուրաքանչյուրն ուղղված է Երկրի կենտրոնից: Նրանք կոչվում են մակընթացային արագացումներ. Կետերում ԳԵվ Դմակընթացային արագացումները մեծությամբ ավելի փոքր են և ուղղված են դեպի Երկրի կենտրոն:

Մակընթացային արագացումներարագացումներ են, որոնք առաջանում են մարմնի հետ կապված հղման համակարգում՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ այս մարմնի վերջավոր չափերի պատճառով նրա տարբեր մասերը տարբեր կերպ են ձգվում անհանգստացնող մարմնի կողմից։ Կետերում ԱԵվ Բգրավիտացիայի արագացումը ավելի քիչ է, քան կետերում ԳԵվ Դ(նկ. 37): Հետևաբար, որպեսզի նույն խորության վրա ճնշումը լինի նույնը (ինչպես հաղորդակցվող անոթներում) այդ կետերում, ջուրը պետք է բարձրանա՝ ձևավորելով այսպես կոչված մակընթացային կուզ։ Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ բաց օվկիանոսում ջրի կամ մակընթացության բարձրացումը մոտ 40 սմ է, իսկ առափնյա ջրերում այն ​​շատ ավելի մեծ է, իսկ ռեկորդը կազմում է մոտ 18 մ: Նյուտոնի տեսությունը չի կարող բացատրել դա:

Բազմաթիվ արտաքին ծովերի ափերին կարելի է տեսնել մի հետաքրքիր պատկեր՝ ձկնորսական ցանցերը ձգված են ափի երկայնքով՝ ջրից ոչ հեռու։ Ընդ որում, այդ ցանցերը տեղադրվել են ոչ թե չորացնելու, այլ ձուկ բռնելու համար։ Եթե ​​մնաք ափին և դիտեք ծովը, ամեն ինչ պարզ կդառնա։ Այժմ ջուրը սկսում է բարձրանալ, և այնտեղ, որտեղ ընդամենը մի քանի ժամ առաջ ավազի ափ կար, ալիքներ են թափվում։ Երբ ջուրը նահանջեց, հայտնվեցին ցանցեր, որոնց մեջ խճճված ձկները փայլում էին թեփուկներով։ Ձկնորսները շրջել են ցանցերը և հանել որսը։ Նյութը՝ կայքից

Ականատեսն այսպես է նկարագրում մակընթացության սկիզբը. «Մենք հասանք ծովին», - ասաց ինձ մի ճանապարհորդ։ Ես տարակուսած շուրջս նայեցի։ Իմ առջև իսկապես մի ափ կար՝ ալիքների հետք, փոկի կիսաթաղված դիակ, հազվագյուտ շառափայտի կտորներ, խեցիների բեկորներ։ Եվ հետո հարթ տարածություն կար... և ոչ մի ծով: Բայց մոտ երեք ժամ հետո հորիզոնի անշարժ գիծը սկսեց շնչել ու խռովել։ Եվ հիմա նրա հետևում ծովի ալիքը սկսեց փայլատակել։ Մակընթացությունը անզուսպ առաջ գլորվեց մոխրագույն մակերեսով։ Իրար առաջ անցնելով՝ ալիքները վազեցին դեպի ափ։ Հեռավոր ժայռերը մեկը մյուսի հետևից խորտակվեցին, և շուրջբոլորը միայն ջուրն է երևում: Նա աղի սփրեյ է նետում դեմքիս։ Մեռած հարթավայրի փոխարեն իմ դիմաց ապրում ու շնչում է ջրի տարածությունը»։

Երբ մակընթացային ալիքը մտնում է ծոց, որն ունի ձագարաձև հատակագիծ, ծովածոցի ափերը կարծես սեղմում են այն, ինչի հետևանքով մակընթացության բարձրությունը մի քանի անգամ ավելանում է։ Այսպիսով, Հյուսիսային Ամերիկայի արևելյան ափին գտնվող Ֆանդի ծոցում մակընթացության բարձրությունը հասնում է 18 մ-ի, Եվրոպայում ամենաբարձր մակընթացությունները (մինչև 13,5 մետր) տեղի են ունենում Բրետանում՝ Սեն Մալո քաղաքի մոտ:

Շատ հաճախ մակընթացային ալիքը մտնում է գետաբերաններ

Շարունակենք երկնային մարմինների վրա գործող ուժերի և դրա հետևանքների մասին զրույցը։ Այսօր ես կխոսեմ մակընթացությունների և ոչ գրավիտացիոն խանգարումների մասին։

Ի՞նչ է սա նշանակում՝ «ոչ գրավիտացիոն խանգարումներ»: Խանգարումները սովորաբար կոչվում են մեծ, հիմնական ուժի փոքր ուղղումներ: Այսինքն՝ մենք կխոսենք որոշ ուժերի մասին, որոնց ազդեցությունը օբյեկտի վրա շատ ավելի քիչ է, քան գրավիտացիոնը

Ի՞նչ այլ ուժեր կան բնության մեջ, բացի ձգողականությունից: Մի կողմ թողնենք ուժեղ և թույլ միջուկային փոխազդեցությունները, դրանք տեղական բնույթ են կրում (գործում են ծայրահեղ փոքր հեռավորությունների վրա): Բայց էլեկտրամագնիսականությունը, ինչպես գիտենք, շատ ավելի ուժեղ է, քան ձգողականությունը և տարածվում է նույնքան հեռու՝ անսահմանորեն: Բայց քանի որ հակառակ նշանների էլեկտրական լիցքերը սովորաբար հավասարակշռված են, և գրավիտացիոն «լիցքը» (որի դերը խաղում է զանգվածով) միշտ նույն նշանն է, ապա բավական մեծ զանգվածներով, իհարկե, առաջին պլան է գալիս գրավիտացիոն ուժը։ Այսպիսով, իրականում մենք խոսելու ենք էլեկտրամագնիսական դաշտի ազդեցության տակ երկնային մարմինների շարժման խանգարումների մասին: Այլևս տարբերակներ չկան, թեև դեռ կա մութ էներգիա, բայց դրա մասին կխոսենք ավելի ուշ, երբ խոսենք տիեզերագիտության մասին։

Ինչպես ես բացատրեցի, Նյուտոնի ձգողության պարզ օրենքը Ֆ = Գ∙Մ∙մ/Ռ²-ը շատ հարմար է աստղագիտության մեջ օգտագործելու համար, քանի որ մարմինների մեծ մասը ունեն մոտ գնդաձև ձև և բավականաչափ հեռու են միմյանցից, այնպես որ հաշվարկելիս դրանք կարող են փոխարինվել կետերով՝ կետային առարկաներով, որոնք պարունակում են իրենց ամբողջ զանգվածը: Բայց վերջավոր չափերի մարմինը, որը համեմատելի է հարևան մարմինների միջև եղած հեռավորության հետ, այնուամենայնիվ, ուժի տարբեր ազդեցություններ է ունենում իր տարբեր մասերում, քանի որ այդ մասերը տարբերվում են ձգողության աղբյուրներից, և դա պետք է հաշվի առնել:

Գրավչությունը ջախջախում և պատռում է

Մակընթացային ազդեցությունը զգալու համար եկեք կատարենք ֆիզիկոսների շրջանում տարածված մի մտքի փորձ. պատկերացնենք մեզ ազատ վայր ընկնող վերելակում: Մենք կտրում ենք խցիկը պահող պարանը և սկսում ենք ընկնել։ Նախքան ընկնելը, մենք կարող ենք հետևել, թե ինչ է կատարվում մեր շուրջը: Մենք կախում ենք ազատ զանգվածներին և հետևում, թե ինչպես են նրանք իրենց պահում։ Սկզբում նրանք համաժամանակյա ընկնում են, և մենք ասում ենք, որ սա անկշռություն է, քանի որ այս տնակում գտնվող բոլոր առարկաները և ինքն իրեն զգում են ազատ անկման մոտավորապես նույն արագացումը:

Բայց ժամանակի ընթացքում մեր նյութական կետերը կսկսեն փոխել իրենց կոնֆիգուրացիան: Ինչո՞ւ։ Քանի որ ներքևը սկզբում մի փոքր ավելի մոտ է եղել գրավչության կենտրոնին, քան վերինը, ուստի ստորինը, ավելի ուժեղ ձգվելով, սկսում է առաջ անցնել վերևից։ Իսկ կողային կետերը միշտ մնում են ծանրության կենտրոնից նույն հեռավորության վրա, բայց երբ մոտենում են դրան, սկսում են մոտենալ միմյանց, քանի որ հավասար մեծության արագացումները զուգահեռ չեն։ Արդյունքում չկապակցված օբյեկտների համակարգը դեֆորմացվում է։ Սա կոչվում է մակընթացային ազդեցություն:

Դիտորդի տեսանկյունից, ով իր շուրջը ցրված է հատիկներ և հետևում է, թե ինչպես են առանձին հատիկներ շարժվում, մինչ ամբողջ համակարգը ընկնում է զանգվածային օբյեկտի վրա, կարելի է ներկայացնել այնպիսի հասկացություն, ինչպիսին է մակընթացային ուժերի դաշտը: Եկեք սահմանենք այս ուժերը յուրաքանչյուր կետում որպես վեկտորի տարբերություն այս կետում գրավիտացիոն արագացման և դիտորդի կամ զանգվածի կենտրոնի արագացման միջև, և եթե հարաբերական հեռավորության համար վերցնենք Թեյլորի շարքի ընդլայնման միայն առաջին անդամը, կստանանք սիմետրիկ պատկեր՝ մոտակա հատիկները դիտորդից առաջ կգնան, հեռավորները հետ կմնան նրանից, այսինքն. համակարգը ձգվելու է դեպի ձգող օբյեկտն ուղղված առանցքի երկայնքով, իսկ նրան ուղղահայաց ուղղություններով մասնիկները կսեղմվեն դեպի դիտորդը։

Ի՞նչ եք կարծում, ի՞նչ տեղի կունենա, երբ մոլորակը քաշվի սև խոռոչի մեջ: Նրանք, ովքեր աստղագիտության վերաբերյալ դասախոսություններ չեն լսել, սովորաբար կարծում են, որ սև խոռոչը կպոկի նյութը միայն իր դեմքի երեսից: Նրանք չգիտեն, որ գրեթե նույնքան ուժեղ ազդեցություն է տեղի ունենում ազատորեն ընկնող մարմնի մյուս կողմում: Նրանք. այն պատռված է երկու տրամագծորեն հակառակ ուղղությամբ, բոլորովին մեկում չէ։

Տիեզերքի վտանգները

Ցույց տալու համար, թե որքան կարևոր է հաշվի առնել մակընթացային էֆեկտը, վերցնենք Միջազգային տիեզերական կայանը։ Այն, ինչպես Երկրի բոլոր արբանյակները, ազատորեն ընկնում է գրավիտացիոն դաշտում (եթե շարժիչները միացված չեն): Իսկ դրա շուրջ մակընթացային ուժերի դաշտը բավականին շոշափելի բան է, ուստի տիեզերագնացը, երբ աշխատում է կայանի արտաքին մասում, պետք է իրեն կապի դրան, և, որպես կանոն, երկու մալուխով, ամեն դեպքում, երբեք չգիտես: ինչ կարող է պատահել. Եվ եթե նա չկապված հայտնվի այն պայմաններում, երբ մակընթացային ուժերը նրան հեռացնում են կայանի կենտրոնից, նա հեշտությամբ կարող է կորցնել կապը դրա հետ: Դա հաճախ տեղի է ունենում գործիքների հետ, քանի որ դուք չեք կարող կապել դրանք բոլորին: Եթե ​​ինչ-որ բան ընկնում է տիեզերագնացների ձեռքից, ապա այս օբյեկտը հեռանում է և դառնում Երկրի անկախ արբանյակ:

ISS-ի աշխատանքային պլանը ներառում է փորձարկումներ անձնական ինքնաթիռի արտաքին տարածությունում: Եվ երբ նրա շարժիչը խափանում է, մակընթացային ուժերը տանում են տիեզերագնացին, և մենք կորցնում ենք նրան: Անհայտ կորածների անունները գաղտնի են.

Սա, իհարկե, կատակ է՝ նման դեպք, բարեբախտաբար, դեռ չի եղել։ Բայց սա կարող է շատ լավ պատահել: Եվ գուցե մի օր դա տեղի ունենա։

Մոլորակ-օվկիանոս

Եկեք վերադառնանք Երկիր: Սա մեզ համար ամենահետաքրքիր օբյեկտն է, և դրա վրա ազդող մակընթացային ուժերը բավականին նկատելի են զգացվում։ Ո՞ր երկնային մարմիններից են նրանք գործում: Գլխավորը Լուսինն է, քանի որ մոտ է։ Հաջորդ ամենամեծ ազդեցությունը Արեգակն է, քանի որ այն զանգվածային է: Մյուս մոլորակները նույնպես որոշակի ազդեցություն ունեն Երկրի վրա, բայց դա հազիվ նկատելի է։

Երկրի վրա արտաքին գրավիտացիոն ազդեցությունները վերլուծելու համար այն սովորաբար ներկայացված է որպես պինդ գնդակ, որը ծածկված է հեղուկ պատյանով։ Սա լավ մոդել է, քանի որ մեր մոլորակը իրականում ունի շարժական պատյան՝ օվկիանոսի և մթնոլորտի տեսքով, իսկ մնացած ամեն ինչ բավականին ամուր է: Թեև Երկրի ընդերքը և ներքին շերտերն ունեն սահմանափակ կոշտություն և փոքր-ինչ ենթակա են մակընթացային ազդեցության, դրանց առաձգական դեֆորմացիան կարող է անտեսվել օվկիանոսի վրա ազդեցությունը հաշվարկելիս:

Եթե ​​Երկրի զանգվածային համակարգում գծենք մակընթացային ուժի վեկտորները, ապա կստանանք հետևյալ պատկերը. . Այսպիսով, մոլորակը (առնվազն նրա շարժվող թաղանթը) հակված է էլիպսոիդի ձև ստանալու։ Այս դեպքում երկրագնդի հակառակ կողմերում առաջանում են երկու ուռուցիկ (դրանք կոչվում են մակընթացային կուզեր)՝ մեկը նայում է Լուսնին, մյուսը՝ Լուսնից հեռու, իսկ նրանց միջև ընկած շերտում առաջանում է համապատասխան «ուռուցք» (ավելի ճիշտ. , օվկիանոսի մակերեսն այնտեղ ավելի քիչ կորություն ունի):

Ավելի հետաքրքիր բան է տեղի ունենում այն ​​բացվածքում, որտեղ մակընթացային ուժի վեկտորը փորձում է հեղուկ պատյանը տեղափոխել երկրի մակերևույթի երկայնքով: Եվ դա բնական է. եթե ուզում ես ծովը մի տեղ բարձրացնել, մի տեղ իջեցնել, ապա պետք է ջուրն այնտեղից տեղափոխել այստեղ։ Եվ նրանց միջև մակընթացային ուժերը ջուրը մղում են դեպի «ենթալուսնային կետ» և «հակալուսնային կետ»։

Մակընթացային էֆեկտի քանակական հաշվարկը շատ պարզ է: Երկրի ձգողականությունը փորձում է օվկիանոսը դարձնել գնդաձև, իսկ լուսնային և արեգակնային ազդեցության մակընթացային մասը փորձում է ձգել այն իր առանցքի երկայնքով: Եթե ​​մենք հանգիստ թողնեինք Երկիրը և թույլ տանք, որ այն ազատ ընկնի Լուսնի վրա, ապա ուռուցիկության բարձրությունը կհասներ մոտ կես մետրի, այսինքն. Օվկիանոսը բարձրանում է միջին մակարդակից ընդամենը 50 սմ-ով։ Եթե ​​նավով նավարկում եք բաց ծովում կամ օվկիանոսում, կես մետրը նկատելի չէ։ Սա կոչվում է ստատիկ ալիք:

Գրեթե յուրաքանչյուր քննության ժամանակ ես հանդիպում եմ ուսանողի, ով վստահորեն պնդում է, որ մակընթացությունը տեղի է ունենում Երկրի միայն մի կողմում՝ Լուսնին նայող: Որպես կանոն, աղջիկն այսպես է ասում. Բայց պատահում է, թեև ավելի քիչ հաճախ, որ երիտասարդները սխալվում են այս հարցում։ Ընդ որում, ընդհանուր առմամբ, աղջիկներն ավելի խորն են տիրապետում աստղագիտությանը։ Հետաքրքիր կլիներ պարզել այս «մակընթաց-սեռ» անհամաչափության պատճառը։

Բայց ենթալուսնային կետում կես մետրանոց ուռուցիկ ստեղծելու համար պետք է այստեղ մեծ քանակությամբ ջուր թորել։ Բայց Երկրի մակերեսը անշարժ չի մնում, այն արագ պտտվում է Լուսնի և Արեգակի ուղղությամբ՝ մեկ օրում կատարելով ամբողջական պտույտ (և Լուսինը դանդաղ է շարժվում ուղեծրով. մեկ պտույտ Երկրի շուրջը գրեթե մեկ ամիս): Հետևաբար, մակընթացային կույտը անընդհատ անցնում է օվկիանոսի մակերևույթի երկայնքով, այնպես որ Երկրի պինդ մակերեսը օրական 2 անգամ գտնվում է մակընթացային կույտի տակ և 2 անգամ՝ օվկիանոսի մակարդակի մակընթացային անկման տակ։ Եկեք հաշվարկենք՝ օրական 40 հազար կիլոմետր (երկրի հասարակածի երկարությունը), այսինքն՝ 463 մետր վայրկյանում։ Սա նշանակում է, որ այս կես մետրանոց ալիքը, ինչպես մինի ցունամիը, գերձայնային արագությամբ հարվածում է հասարակածային տարածաշրջանի մայրցամաքների արևելյան ափերին։ Մեր լայնություններում արագությունը հասնում է 250-300 մ/վ-ի, նույնպես բավականին շատ. թեև ալիքը շատ բարձր չէ, բայց իներցիայի պատճառով կարող է մեծ ազդեցություն ստեղծել։

Երկրորդ օբյեկտը Երկրի վրա ազդեցության առումով Արեգակն է։ Այն մեզնից 400 անգամ ավելի հեռու է, քան Լուսինը, բայց 27 միլիոն անգամ ավելի զանգվածային: Հետևաբար, Լուսնի և Արևի ազդեցությունները համեմատելի են մեծությամբ, թեև Լուսինը դեռ մի փոքր ավելի ուժեղ է գործում. Արեգակից մակընթացային գրավիտացիոն ազդեցությունը մոտավորապես կիսով չափ թույլ է, քան Լուսնից: Երբեմն նրանց ազդեցությունը համակցվում է. դա տեղի է ունենում նոր լուսնի վրա, երբ Լուսինն անցնում է Արեգակի ֆոնի վրա, և լիալուսնի վրա, երբ Լուսինը գտնվում է Արեգակից հակառակ կողմում: Այս օրերին, երբ Երկիրը, Լուսինը և Արևը իրար հաջորդում են, և դա տեղի է ունենում երկու շաբաթը մեկ անգամ, ընդհանուր մակընթացային ազդեցությունը մեկուկես անգամ ավելի մեծ է, քան միայն Լուսնից: Եվ մեկ շաբաթ անց Լուսինն անցնում է իր ուղեծրի քառորդ մասը և հայտնվում Արեգակի հետ քառակուսու մեջ (դրանց վրա ուղղությունների միջև ուղիղ անկյուն), իսկ հետո նրանց ազդեցությունը թուլացնում է միմյանց։ Միջին հաշվով, բաց ծովում մակընթացությունների բարձրությունը տատանվում է քառորդ մետրից մինչև 75 սանտիմետր։

Նավաստիները վաղուց գիտեին մակընթացությունների մասին: Ի՞նչ է անում նավապետը, երբ նավը բախվում է: Եթե ​​դուք կարդացել եք ծովային արկածային վեպեր, ապա գիտեք, որ նա անմիջապես նայում է, թե Լուսինն ինչ փուլում է և սպասում հաջորդ լիալուսնին կամ նորալուսին։ Այնուհետև առավելագույն ալիքը կարող է բարձրացնել նավը և նորից լողալ այն:

Ափամերձ խնդիրներ և առանձնահատկություններ

Մակընթացությունները հատկապես կարևոր են նավահանգստի աշխատողների և նավաստիների համար, ովքեր պատրաստվում են իրենց նավը բերել կամ դուրս բերել նավահանգիստ: Որպես կանոն, ծանծաղ ջրի խնդիրն առաջանում է ափի մոտ, և որպեսզի այն չխանգարի նավերի տեղաշարժին, փորում են ստորջրյա ալիքներ՝ արհեստական ​​ճանապարհներ՝ ծովածոց մտնելու համար։ Նրանց խորությունը պետք է հաշվի առնի առավելագույն ցածր ալիքի բարձրությունը:

Եթե ​​նայենք մակընթացությունների բարձրությանը ժամանակի ինչ-որ պահի և քարտեզի վրա գծենք ջրի հավասար բարձրության գծեր, ապա կստանանք կենտրոնական շրջաններ երկու կետերում կենտրոններով (ենթալուսնային և հակալուսնային), որոնցում մակընթացությունը առավելագույնն է։ . Եթե ​​Լուսնի ուղեծրային հարթությունը համընկներ Երկրի հասարակածի հարթության հետ, ապա այդ կետերը միշտ կշարժվեին հասարակածի երկայնքով և օրական լրիվ պտույտ կկատարեին (ավելի ճիշտ՝ 24ʰ 50ⵐ 28ˢ-ին)։ Սակայն Լուսինը շարժվում է ոչ թե այս հարթությամբ, այլ խավարածրի հարթության մոտ, որի նկատմամբ հասարակածը թեքված է 23,5 աստիճանով։ Հետևաբար, ենթալուսնային կետը նույնպես «քայլում է» լայնության երկայնքով: Այսպիսով, նույն նավահանգստում (այսինքն՝ նույն լայնության վրա) առավելագույն մակընթացության բարձրությունը, որը կրկնվում է 12,5 ժամը մեկ, օրվա ընթացքում փոխվում է՝ կախված Երկրի հասարակածի նկատմամբ Լուսնի կողմնորոշումից։

Այս «մանրուքը» կարևոր է մակընթացությունների տեսության համար։ Եկեք նորից նայենք՝ Երկիրը պտտվում է իր առանցքի շուրջ, և լուսնի ուղեծրի հարթությունը թեքված է դեպի այն։ Հետևաբար, յուրաքանչյուր ծովային նավահանգիստ օրվա ընթացքում «վազում» է Երկրի բևեռի շուրջը, մեկ անգամ ընկնելով ամենաբարձր մակընթացության շրջանը, իսկ 12,5 ժամ հետո՝ կրկին մակընթացության շրջան, բայց ավելի քիչ բարձր: Նրանք. օրվա ընթացքում երկու մակընթացությունները հավասար չեն բարձրության վրա: Մեկը միշտ ավելի մեծ է, քան մյուսը, քանի որ լուսնի ուղեծրի հարթությունը չի գտնվում երկրագնդի հասարակածի հարթության վրա։

Ափամերձ բնակիչների համար մակընթացային էֆեկտը կենսական նշանակություն ունի: Օրինակ, Ֆրանսիայում կա մեկը, որը կապված է մայրցամաքի հետ ասֆալտապատ ճանապարհով, որը փռված է նեղուցի հատակով: Կղզում շատ մարդիկ են ապրում, բայց նրանք չեն կարող օգտվել այս ճանապարհից, քանի դեռ ծովի մակարդակը բարձր է։ Այս ճանապարհը կարելի է վարել օրական միայն երկու անգամ։ Մարդիկ բարձրանում են և սպասում մակընթացության, երբ ջրի մակարդակը իջնում ​​է, և ճանապարհը դառնում է հասանելի։ Մարդիկ ճանապարհորդում և վերադառնում են ափին գտնվող աշխատանք՝ օգտագործելով մակընթացության հատուկ աղյուսակը, որը հրապարակվում է յուրաքանչյուր ափամերձ բնակավայրի համար: Եթե ​​այս երեւույթը հաշվի չառնվի, ճանապարհին ջուրը կարող է հեղեղել հետիոտնին։ Զբոսաշրջիկները պարզապես գալիս են այնտեղ և շրջում, որպեսզի նայեն ծովի հատակին, երբ ջուր չկա: Իսկ տեղի բնակիչները ներքևից ինչ-որ բան են հավաքում, երբեմն նույնիսկ սննդի համար, այսինքն. ըստ էության այս էֆեկտը կերակրում է մարդկանց։

Կյանքը օվկիանոսից դուրս եկավ մակընթացությունների մակընթացության շնորհիվ: Մակընթացության արդյունքում որոշ ափամերձ կենդանիներ հայտնվեցին ավազի վրա և ստիպված եղան սովորել շնչել թթվածին անմիջապես մթնոլորտից։ Եթե ​​Լուսինը չլիներ, ապա կյանքը կարող էր այդքան ակտիվ դուրս չգալ օվկիանոսից, քանի որ այնտեղ լավ է բոլոր առումներով՝ թերմոստատիկ միջավայր, անկշռություն։ Բայց եթե հանկարծ հայտնվեիք ափին, պետք է ինչ-որ կերպ գոյատևեիք։

Ափը, հատկապես, եթե այն հարթ է, մեծապես ենթարկվում է մակընթացության ժամանակ: Իսկ մարդիկ որոշ ժամանակ կորցնում են իրենց ջրային նավերից օգտվելու հնարավորությունը՝ կետերի պես անօգնական պառկելով ափին։ Բայց դրանում ինչ-որ օգտակար բան կա, քանի որ մակընթացության շրջանը կարող է օգտագործվել նավերը վերանորոգելու համար, հատկապես որոշ ծովախորշում.

Օրինակ, Կանադայի արևելյան ափին գտնվում է Ֆանդի ծովածոցը, որն ասում են, որ ունի աշխարհի ամենաբարձր մակընթացությունները. ջրի մակարդակի անկումը կարող է հասնել 16 մետրի, ինչը համարվում է Երկրի վրա ծովի մակընթացության ռեկորդ: Նավաստիները հարմարվել են այս հատկությանը. մակընթացության ժամանակ նրանք նավը բերում են ափ, ամրացնում այն, իսկ երբ ջուրը հեռանում է, նավը կախված է լինում, և հատակը կարող է ծակվել։

Մարդիկ վաղուց սկսել են վերահսկել և պարբերաբար գրանցել բարձր մակընթացությունների պահերն ու բնութագրերը, որպեսզի սովորեն կանխատեսել այս երևույթը: Շուտով հորինված ալիքաչափ- սարք, որում բոցը շարժվում է վեր ու վար՝ կախված ծովի մակարդակից, և ընթերցումները ավտոմատ կերպով գծվում են թղթի վրա՝ գրաֆիկի տեսքով։ Ի դեպ, չափման միջոցները գրեթե չեն փոխվել առաջին դիտարկումներից մինչև մեր օրերը։

Հիդրոգրաֆիայի մեծ թվով գրառումների հիման վրա մաթեմատիկոսները փորձում են ստեղծել մակընթացությունների տեսություն։ Եթե ​​դուք ունեք պարբերական գործընթացի երկարաժամկետ գրառում, կարող եք այն տարրալուծել տարրական ներդաշնակության՝ տարբեր ամպլիտուդների սինուսոիդների՝ բազմաթիվ պարբերություններով: Եվ հետո, որոշելով ներդաշնակության պարամետրերը, երկարացրեք ընդհանուր կորը դեպի ապագա և դրա հիման վրա կազմեք մակընթացությունների աղյուսակներ: Այսօր նման աղյուսակներ են հրապարակվում երկրագնդի յուրաքանչյուր նավահանգստի համար, և ցանկացած նավապետ, որը պատրաստվում է նավահանգիստ մտնել, սեղան է վերցնում իր համար և տեսնում, թե երբ կլինի բավարար ջրի մակարդակ իր նավի համար:

Կանխատեսող հաշվարկների հետ կապված ամենահայտնի պատմությունը տեղի է ունեցել Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ. 1944 թվականին մեր դաշնակիցները՝ բրիտանացիներն ու ամերիկացիները, պատրաստվում էին երկրորդ ճակատ բացել նացիստական ​​Գերմանիայի դեմ, դրա համար անհրաժեշտ էր վայրէջք կատարել ֆրանսիական ափին: Ֆրանսիայի հյուսիսային ափն այս առումով շատ տհաճ է. ափը զառիթափ է, 25-30 մետր բարձրությամբ, իսկ օվկիանոսի հատակը բավականին ծանծաղ է, ուստի նավերը կարող են ափին մոտենալ միայն առավելագույն մակընթացության ժամանակ: Եթե ​​նրանք բախվեին, պարզապես կկրակեին թնդանոթներից։ Դրանից խուսափելու համար ստեղծվել է հատուկ մեխանիկական (դեռ էլեկտրոնայիններ չկային) համակարգիչ։ Նա կատարել է ծովի մակարդակի ժամանակային շարքերի Ֆուրիեի վերլուծություն՝ օգտագործելով իրենց իսկ արագությամբ պտտվող թմբուկները, որոնց միջով անցել է մետաղյա մալուխ, որն ամփոփել է Ֆուրիեի շարքի բոլոր տերմինները, և մալուխին միացված փետուրը գծել է մակընթացության բարձրության գրաֆիկը՝ ընդդեմ մակընթացության։ ժամանակ. Սա հույժ գաղտնի աշխատանք էր, որը մեծապես զարգացրեց մակընթացությունների տեսությունը, քանի որ հնարավոր էր բավական ճշգրտությամբ գուշակել ամենաբարձր մակընթացության պահը, որի շնորհիվ ծանր ռազմական տրանսպորտային նավերը լողացին Լա Մանշը և զորքերը հանեցին ափ: Ահա թե ինչպես մաթեմատիկոսներն ու երկրաֆիզիկոսները փրկեցին բազմաթիվ մարդկանց կյանքեր։

Որոշ մաթեմատիկոսներ փորձում են ընդհանրացնել տվյալները մոլորակային մասշտաբով՝ փորձելով ստեղծել մակընթացությունների միասնական տեսություն, սակայն տարբեր վայրերում արված գրառումները համեմատելը դժվար է, քանի որ Երկիրն այնքան անկանոն է: Միայն զրոյական մոտավորությամբ է, որ մեկ օվկիանոս ծածկում է մոլորակի ամբողջ մակերեսը, բայց իրականում կան մայրցամաքներ և մի քանի թույլ միացված օվկիանոսներ, և յուրաքանչյուր օվկիանոս ունի բնական տատանումների իր հաճախականությունը:

Լուսնի և Արեգակի ազդեցության տակ ծովի մակարդակի տատանումների մասին նախորդ քննարկումները վերաբերում էին բաց օվկիանոսային տարածություններին, որտեղ մակընթացությունների արագացումը մեծապես տարբերվում է մեկ ափից մյուսը: Իսկ տեղական ջրային մարմիններում, օրինակ՝ լճերում, կարո՞ղ է մակընթացությունը նկատելի ազդեցություն ստեղծել:

Թվում է, որ դա չպետք է լինի, քանի որ լճի բոլոր կետերում մակընթացության արագացումը մոտավորապես նույնն է, տարբերությունը փոքր է: Օրինակ՝ Եվրոպայի կենտրոնում Ժնևի լիճն է, այն ունի ընդամենը մոտ 70 կմ երկարություն և ոչ մի կերպ կապված չէ օվկիանոսների հետ, բայց մարդիկ վաղուց են նկատել, որ այնտեղ ջրի ամենօրյա զգալի տատանումներ կան։ Ինչու են դրանք առաջանում:

Այո, մակընթացության ուժը չափազանց փոքր է: Բայց գլխավորն այն է, որ դա կանոնավոր է, այսինքն. պարբերաբար գործում է. Բոլոր ֆիզիկոսները գիտեն այն էֆեկտը, որը, երբ ուժը պարբերաբար կիրառվում է, երբեմն առաջացնում է տատանումների մեծ ամպլիտուդ: Օրինակ՝ ճաշարանից վերցնում ես մի աման ապուր ու... Սա նշանակում է, որ ձեր քայլերի հաճախականությունը ռեզոնանսի մեջ է ափսեի հեղուկի բնական թրթռումների հետ: Նկատելով դա՝ մենք կտրուկ փոխում ենք քայլելու տեմպը, և ապուրը «հանգստանում է»։ Յուրաքանչյուր ջրային մարմին ունի իր հիմնական ռեզոնանսային հաճախականությունը: Եվ որքան մեծ է ջրամբարի չափը, այնքան ցածր է դրա մեջ հեղուկի բնական թրթռումների հաճախականությունը։ Այսպիսով, Ժնևի լճի սեփական ռեզոնանսային հաճախականությունը պարզվեց, որ մակընթացությունների հաճախականության բազմապատիկն է, և փոքր մակընթացային ազդեցությունը «թուլացնում է» Ժնևի լիճը, այնպես որ դրա ափերի մակարդակը բավականին նկատելիորեն փոխվում է: Այս երկարաժամկետ կանգուն ալիքները, որոնք առաջանում են փակ ջրային մարմիններում, կոչվում են սեյշեր.

Մակընթացային էներգիա

Մեր օրերում էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրներից մեկը փորձում են կապել մակընթացային էֆեկտի հետ։ Ինչպես ասացի, մակընթացությունների հիմնական ազդեցությունն այն չէ, որ ջուրը բարձրանում և իջնում ​​է: Հիմնական էֆեկտը մակընթացային հոսանքն է, որը մեկ օրվա ընթացքում ջուրը տեղափոխում է ամբողջ մոլորակը:

Մակերեսային վայրերում այս էֆեկտը շատ կարևոր է։ Նոր Զելանդիայի տարածքում կապիտանները նույնիսկ ռիսկի չեն դիմում նավերն ուղղորդել որոշ նեղուցներով: Առագաստանավերը երբեք չեն կարողացել այնտեղով անցնել, և նույնիսկ ժամանակակից նավերը դժվարությամբ են անցնում այնտեղով, քանի որ հատակը ծանծաղ է, իսկ մակընթացային հոսանքները՝ հսկայական արագությամբ:

Բայց քանի որ ջուրը հոսում է, այս կինետիկ էներգիան կարելի է օգտագործել։ Իսկ էլեկտրակայաններ արդեն կառուցվել են, որոնցում մակընթացային հոսանքների պատճառով տուրբինները հետ ու առաջ են պտտվում։ Դրանք բավականին ֆունկցիոնալ են։ Առաջին մակընթացային էլեկտրակայանը (ՋԷԿ) արտադրվել է Ֆրանսիայում, այն մինչ այժմ ամենամեծն է աշխարհում՝ 240 ՄՎտ հզորությամբ։ Համեմատելով հիդրոէլեկտրակայանի հետ, այն, իհարկե, այնքան էլ հիանալի չէ, բայց սպասարկում է մոտակա գյուղական վայրերը:

Որքան մոտ է բևեռին, այնքան ցածր է մակընթացային ալիքի արագությունը, հետևաբար Ռուսաստանում չկան ափեր, որոնք կունենան շատ հզոր մակընթացություններ։ Ընդհանրապես, մենք քիչ ելքեր ունենք դեպի ծով, և Հյուսիսային Սառուցյալ օվկիանոսի ափն առանձնապես ձեռնտու չէ մակընթացային էներգիան օգտագործելու համար, նաև այն պատճառով, որ մակընթացությունը ջուրը տանում է արևելքից արևմուտք։ Բայց դեռ կան PES-ի համար հարմար վայրեր, օրինակ՝ Կիսլայա ծոցը։

Փաստն այն է, որ ծոցերում ալիքը միշտ ավելի մեծ էֆեկտ է ստեղծում. ալիքը վեր է հոսում, վազում դեպի ծովածոց, և այն նեղանում է, նեղանում, և ամպլիտուդան մեծանում է: Նմանատիպ պրոցեսը տեղի է ունենում, կարծես մտրակը ճեղքված լինի. սկզբում երկար ալիքը դանդաղ է շարժվում մտրակի երկայնքով, բայց հետո շարժման մեջ ներգրավված մտրակի մասի զանգվածը նվազում է, ուստի արագությունը մեծանում է (իմպուլս. մվպահպանվում է!) և նեղ ծայրում հասնում է գերձայնային, ինչի արդյունքում լսվում է կտտոց։

Ստեղծելով փորձարարական «Կիսլոգուբսկայա» ցածր հզորության ՋԷԿ-ը, էներգետիկ ճարտարագետները փորձել են հասկանալ, թե որքան արդյունավետ են մակընթացությունները շրջանային լայնություններում էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար: Դա այնքան էլ տնտեսական իմաստ չունի: Սակայն այժմ կա ռուսական շատ հզոր ՋԷԿ-ի (Մեզենսկայա) նախագիծ՝ 8 գիգավատ հզորությամբ: Այս վիթխարի ուժին հասնելու համար անհրաժեշտ է փակել մի մեծ ծովածոց, որը բաժանում է Սպիտակ ծովը Բարենցի ծովից պատնեշով։ Ճիշտ է, խիստ կասկածելի է, որ դա կարվի այնքան ժամանակ, քանի դեռ ունենք նավթ և գազ։

Մակընթացությունների անցյալն ու ապագան

Ի դեպ, որտեղի՞ց է առաջանում մակընթացային էներգիան։ Տուրբինը պտտվում է, էլեկտրաէներգիա է առաջանում, և ո՞ր առարկան է էներգիա կորցնում:

Քանի որ մակընթացային էներգիայի աղբյուրը Երկրի պտույտն է, եթե դրանից քաշենք, նշանակում է, որ պտույտը պետք է դանդաղի։ Թվում է, թե Երկիրն ունի էներգիայի ներքին աղբյուրներ (խորքերից ջերմությունը գալիս է երկրաքիմիական գործընթացներից և ռադիոակտիվ տարրերի քայքայվելուց), և կինետիկ էներգիայի կորուստը փոխհատուցելու բան կա: Սա ճիշտ է, բայց էներգիայի հոսքը, որը միջինում գրեթե հավասարաչափ տարածվում է բոլոր ուղղություններով, դժվար թե կարող է էապես ազդել անկյունային իմպուլսի վրա և փոխել պտույտը։

Եթե ​​Երկիրը չպտտվեր, ապա մակընթացային կույտերը կուղղվեին հենց Լուսնի և հակառակ ուղղությամբ: Բայց, երբ այն պտտվում է, Երկրի մարմինը դրանք առաջ է տանում իր պտտման ուղղությամբ, և առաջանում է մակընթացության գագաթնակետի և ենթալուսնային կետի մշտական ​​շեղում 3-4 աստիճանով: Սա ինչի՞ է հանգեցնում։ Կուզը, որն ավելի մոտ է Լուսնին, ավելի ուժեղ է ձգվում դեպի այն։ Այս գրավիտացիոն ուժը ձգտում է դանդաղեցնել Երկրի պտույտը: Իսկ հակառակ կույտը Լուսնից ավելի հեռու է, այն փորձում է արագացնել պտույտը, բայց ավելի թույլ է ձգվում, ուստի ուժի հետևանքային պահը արգելակող ազդեցություն ունի Երկրի պտույտի վրա:

Այսպիսով, մեր մոլորակը անընդհատ նվազեցնում է իր պտույտի արագությունը (թեև ոչ այնքան կանոնավոր, ցատկերով, ինչը պայմանավորված է օվկիանոսներում և մթնոլորտում զանգվածի փոխանցման առանձնահատկություններով): Ի՞նչ ազդեցություն են թողնում Երկրի մակընթացությունները Լուսնի վրա: Մոտ մակընթացային ուռուցիկությունը իր հետ քաշում է Լուսինը, իսկ հեռավորը, ընդհակառակը, դանդաղեցնում է այն։ Առաջին ուժն ավելի մեծ է, արդյունքում Լուսինը արագանում է։ Հիմա հիշեք նախորդ դասախոսությունից, ի՞նչ է պատահում արբանյակին, որը շարժման մեջ բռնի առաջ է քաշվում: Քանի որ նրա էներգիան մեծանում է, այն հեռանում է մոլորակից և նրա անկյունային արագությունը նվազում է, քանի որ ուղեծրի շառավիղը մեծանում է: Ի դեպ, Երկրի շուրջ Լուսնի հեղափոխության շրջանի աճ է նկատվել դեռևս Նյուտոնի ժամանակ։

Եթե ​​թվերով խոսենք, ապա Լուսինը մեզնից հեռանում է տարեկան մոտ 3,5 սմ-ով, իսկ Երկրի օրվա տևողությունը հարյուր տարին մեկ ավելանում է վայրկյանի հարյուրերորդով: Թվում է, թե անհեթեթություն է, բայց հիշեք, որ Երկիրը գոյություն ունի միլիարդավոր տարիներ: Հեշտ է հաշվարկել, որ դինոզավրերի ժամանակ օրական մոտ 18 ժամ է եղել (այսօրվա ժամերը, իհարկե)։

Քանի որ Լուսինը հեռանում է, մակընթացային ուժերը փոքրանում են: Բայց այն միշտ հեռանում էր, և եթե նայենք անցյալին, ապա կտեսնենք, որ մինչ Լուսինը ավելի մոտ էր Երկրին, ինչը նշանակում է, որ մակընթացությունները ավելի բարձր էին: Դուք կարող եք գնահատել, օրինակ, որ Արխեյան դարաշրջանում, 3 միլիարդ տարի առաջ, մակընթացությունները եղել են կիլոմետր բարձրության վրա:

Մակընթացային երևույթներ այլ մոլորակների վրա

Իհարկե, նույն երեւույթները տեղի են ունենում արբանյակներով այլ մոլորակների համակարգերում։ Յուպիտերը, օրինակ, շատ զանգվածային մոլորակ է՝ մեծ թվով արբանյակներով: Նրա չորս ամենամեծ արբանյակները (դրանք կոչվում են Գալիլեյան, քանի որ Գալիլեոն հայտնաբերել է դրանք) բավականին զգալի ազդեցություն ունեն Յուպիտերի կողմից։ Դրանցից ամենամոտը՝ Իոն, ամբողջությամբ ծածկված է հրաբուխներով, որոնց թվում կան ավելի քան հիսուն ակտիվ հրաբուխներ, և նրանք արտանետում են «լրացուցիչ» նյութ 250-300 կմ դեպի վեր։ Այս բացահայտումը միանգամայն անսպասելի էր. Երկրի վրա նման հզոր հրաբուխներ չկան, բայց ահա Լուսնի չափով փոքրիկ մարմին, որը վաղուց պետք է սառչած լիներ, բայց փոխարենը բոլոր ուղղություններով պայթում է ջերմությունից։ Որտեղ է այս էներգիայի աղբյուրը:

Իոյի հրաբխային ակտիվությունը բոլորի համար անակնկալ չէր. առաջին զոնդը Յուպիտերին մոտենալուց վեց ամիս առաջ երկու ամերիկացի երկրաֆիզիկոս հրապարակեցին մի փաստաթուղթ, որտեղ նրանք հաշվարկեցին Յուպիտերի մակընթացային ազդեցությունն այս լուսնի վրա: Պարզվեց, որ այն այնքան մեծ է, որ կարող է դեֆորմացնել արբանյակի մարմինը: Իսկ դեֆորմացիայի ժամանակ միշտ ջերմություն է արձակվում։ Երբ մենք վերցնում ենք սառը պլաստիլինի մի կտոր և սկսում ենք այն հունցել մեր ձեռքերում, մի քանի սեղմումից հետո այն դառնում է փափուկ և ճկուն։ Դա տեղի է ունենում ոչ թե այն պատճառով, որ ձեռքը տաքացրել է այն իր ջերմությամբ (նույնը տեղի կունենա, եթե այն սեղմեք սառը արատով), այլ այն պատճառով, որ դեֆորմացիան դրա մեջ մեխանիկական էներգիա է մտցրել, որը վերածվել է ջերմային էներգիայի:

Բայց ինչո՞ւ է երկրի վրա արբանյակի ձևը փոխվում Յուպիտերի մակընթացությունների ազդեցության տակ: Թվում է, թե շրջանաձև ուղեծրով շարժվելով և սինխրոն պտտվելով, ինչպես մեր Լուսինը, այն ժամանակին դարձել է էլիպսոիդ, և ձևի հետագա աղավաղումների պատճառ չկա: Այնուամենայնիվ, կան նաև այլ արբանյակներ Io-ի մոտ; դրանք բոլորն էլ պատճառ են դառնում, որ նրա (Io) ուղեծրը մի փոքր ետ ու առաջ տեղափոխվի. այն կա՛մ մոտենում է Յուպիտերին, կա՛մ հեռանում: Սա նշանակում է, որ մակընթացային ազդեցությունը կա՛մ թուլանում է, կա՛մ ուժեղանում, և մարմնի ձևն անընդհատ փոխվում է։ Ի դեպ, ես դեռ չեմ խոսել Երկրի պինդ մարմնի մակընթացությունների մասին. իհարկե, դրանք նույնպես կան, այնքան էլ բարձր չեն՝ դեցիմետրի կարգի։ Եթե ​​ձեր տեղում նստեք վեց ժամ, ապա մակընթացությունների շնորհիվ «կքայլեք» մոտ քսան սանտիմետր՝ համեմատած Երկրի կենտրոնի հետ։ Այս թրթռումը, իհարկե, աննկատ է մարդկանց համար, բայց երկրաֆիզիկական գործիքներն այն գրանցում են։

Ի տարբերություն պինդ երկրի, Io-ի մակերեսը յուրաքանչյուր ուղեծրային շրջանում տատանվում է բազմաթիվ կիլոմետրերի ամպլիտուդով։ Դեֆորմացիայի էներգիայի մեծ քանակությունը ցրվում է որպես ջերմություն և տաքացնում է մակերեսը: Ի դեպ, դրա վրա երկնաքարերի խառնարանները տեսանելի չեն, քանի որ հրաբուխները անընդհատ ռմբակոծում են ամբողջ մակերեսը թարմ նյութերով։ Հենց որ ձևավորվում է հարվածային խառնարան, հարյուր տարի անց այն ծածկվում է հարևան հրաբուխների ժայթքման արտադրանքներով։ Նրանք աշխատում են անընդհատ և շատ հզոր, և դրան գումարվում են մոլորակի ընդերքի կոտրվածքները, որոնց միջով խորքերից հոսում է տարբեր օգտակար հանածոների, հիմնականում ծծմբի հալոցքը: Բարձր ջերմաստիճանի դեպքում այն ​​մթնում է, ուստի խառնարանից եկող հոսքը սև է թվում: Իսկ հրաբխի թեթև եզրը սառեցված նյութն է, որն ընկնում է հրաբխի շուրջը: Մեր մոլորակի վրա հրաբխից արտանետվող նյութը սովորաբար դանդաղեցնում է օդը և ընկնում օդանցքին մոտ՝ ձևավորելով կոն, բայց Իո-ում մթնոլորտ չկա, և այն թռչում է բալիստիկ հետագծով հեռու բոլոր ուղղություններով: Թերևս սա Արեգակնային համակարգի ամենահզոր մակընթացային ազդեցության օրինակն է:

Յուպիտերի երկրորդ արբանյակը` Եվրոպան, բոլորը նման են մեր Անտարկտիդային, այն ծածկված է շարունակական սառցե ընդերքով, տեղ-տեղ ճաքճքված, քանի որ ինչ-որ բան անընդհատ դեֆորմացնում է նաև այն: Քանի որ այս արբանյակը ավելի հեռու է Յուպիտերից, այստեղ մակընթացային էֆեկտն այնքան էլ ուժեղ չէ, բայց դեռ բավականին նկատելի է: Այս սառցե ընդերքի տակ հեղուկ օվկիանոս է. լուսանկարները ցույց են տալիս, որ շատրվանները դուրս են հորդում բացված ճեղքերից: Մակընթացային ուժերի ազդեցության տակ օվկիանոսը մոլեգնում է, և սառցե դաշտերը լողում և բախվում են դրա մակերեսին, ինչպես մենք ունենք Հյուսիսային Սառուցյալ օվկիանոսում և Անտարկտիդայի ափերի մոտ։ Եվրոպայի օվկիանոսի հեղուկի չափված էլեկտրական հաղորդունակությունը ցույց է տալիս, որ դա աղի ջուր է։ Ինչո՞ւ այնտեղ կյանք չպետք է լինի։ Գայթակղիչ կլիներ սարքն իջեցնել ճեղքերից մեկի մեջ և տեսնել, թե ով է այնտեղ ապրում:

Իրականում, ոչ բոլոր մոլորակներն են հանդիպում ավարտին: Օրինակ, Էնցելադուսը՝ Սատուրնի արբանյակը, նույնպես ունի սառցե ընդերք և օվկիանոս՝ տակից: Սակայն հաշվարկները ցույց են տալիս, որ մակընթացային էներգիան բավարար չէ ենթասառցադաշտային օվկիանոսը հեղուկ վիճակում պահելու համար։ Իհարկե, բացի մակընթացություններից, ցանկացած երկնային մարմին ունի էներգիայի այլ աղբյուրներ, օրինակ՝ քայքայվող ռադիոակտիվ տարրեր (ուրան, թորիում, կալիում), բայց փոքր մոլորակների վրա դրանք դժվար թե կարող են էական դեր խաղալ: Սա նշանակում է, որ կա մի բան, որը մենք դեռ չենք հասկանում:

Մակընթացային էֆեկտը չափազանց կարևոր է աստղերի համար։ Ինչու - այս մասին ավելի շատ հաջորդ դասախոսությունում:

15 հոկտեմբերի, 2012թ

Բրիտանացի լուսանկարիչ Մայքլ Մարտենը ստեղծել է օրիգինալ լուսանկարների շարք՝ ֆիքսելով Բրիտանիայի ափերը նույն անկյուններից, բայց տարբեր ժամանակներում։ Մեկ կրակոց՝ մակընթացության ժամանակ, մեկը՝ մակընթացության ժամանակ։

Այն բավականին անսովոր է ստացվել, և նախագծի վերաբերյալ դրական արձագանքները բառացիորեն ստիպել են հեղինակին սկսել գրքի հրատարակումը։ Գիրքը, որը կոչվում է «Ծովային փոփոխություն», լույս է տեսել այս տարվա օգոստոսին և լույս է տեսել երկու լեզվով։ Մայքլ Մարտենից մոտ ութ տարի պահանջվեց իր տպավորիչ ֆոտոշարքը ստեղծելու համար։ Բարձր և ցածր ջրի միջև ընկած ժամանակը միջինում վեց ժամից մի փոքր ավելի է: Հետևաբար, Մայքլը պետք է ավելի երկար մնա յուրաքանչյուր վայրում, քան ընդամենը մի քանի սեղմումների ժամանակ: Նման ստեղծագործությունների շարք ստեղծելու գաղափարը հեղինակը վաղուց էր սնուցում։ Նա փնտրում էր, թե ինչպես իրականացնել բնության փոփոխությունները ֆիլմի վրա՝ առանց մարդկային ազդեցության։ Եվ ես գտա այն պատահաբար, շոտլանդական ափամերձ գյուղերից մեկում, որտեղ անցկացրեցի ամբողջ օրը և բռնեցի մակընթացության ժամանակ:

Երկրի ջրային տարածքներում ջրի մակարդակի պարբերական տատանումները (բարձրացումն ու անկումը) կոչվում են մակընթացություններ:

Ջրի ամենաբարձր մակարդակը, որը դիտվում է մակընթացության ժամանակ մեկ օրվա ընթացքում կամ կես օրվա ընթացքում, կոչվում է բարձր ջուր, ամենացածր մակարդակը մակընթացության ժամանակ կոչվում է ցածր ջուր, իսկ այս առավելագույն մակարդակի նիշերին հասնելու պահը կոչվում է բարձրության կանգուն (կամ աստիճան): մակընթացություն կամ մակընթացություն, համապատասխանաբար: Միջին ծովի մակարդակը պայմանական արժեք է, որից բարձր մակարդակի նշանները գտնվում են բարձր մակընթացությունների ժամանակ, իսկ ցածր՝ մակընթացությունների ժամանակ։ Սա հրատապ դիտարկումների միջինացված մեծ շարքի արդյունք է։

Ջրի մակարդակի ուղղահայաց տատանումները բարձր և ցածր մակընթացությունների ժամանակ կապված են ափի նկատմամբ ջրային զանգվածների հորիզոնական շարժումների հետ: Այս գործընթացները բարդանում են քամու ալիքների, գետերի արտահոսքի և այլ գործոնների պատճառով: Ափամերձ գոտում ջրային զանգվածների հորիզոնական շարժումները կոչվում են մակընթացային (կամ մակընթացային) հոսանքներ, իսկ ջրի մակարդակի ուղղահայաց տատանումները՝ մակընթացություն և հոսք։ Բոլոր երևույթները, որոնք կապված են մակընթացությունների և հոսքերի հետ, բնութագրվում են պարբերականությամբ։ Մակընթացային հոսանքները պարբերաբար փոխում են ուղղությունը դեպի հակառակը, ընդհակառակը, օվկիանոսի հոսանքները, անընդհատ և միակողմանի շարժվելով, առաջանում են մթնոլորտի ընդհանուր շրջանառությունից և ծածկում են բաց օվկիանոսի մեծ տարածքները:

Բարձր և ցածր մակընթացությունները փոխվում են ցիկլային եղանակով՝ աստղագիտական, հիդրոլոգիական և օդերևութաբանական փոփոխվող պայմաններին համապատասխան: Մակընթացային փուլերի հաջորդականությունը որոշվում է օրական ցիկլի երկու առավելագույն և երկու մինիմումներով:

Չնայած Արեգակը զգալի դեր է խաղում մակընթացային գործընթացներում, դրանց զարգացման որոշիչ գործոնը Լուսնի գրավիտացիոն ուժն է։ Ջրի յուրաքանչյուր մասնիկի վրա մակընթացային ուժերի ազդեցության աստիճանը, անկախ նրա գտնվելու վայրից երկրի մակերևույթի վրա, որոշվում է Նյուտոնի համընդհանուր ձգողության օրենքով։

Այս օրենքը ասում է, որ երկու նյութական մասնիկներ ձգում են միմյանց ուժով, որն ուղիղ համեմատական ​​է երկու մասնիկների զանգվածների արտադրյալին և հակադարձ համեմատական ​​նրանց միջև հեռավորության քառակուսուն։ Հասկանալի է, որ որքան մեծ է մարմինների զանգվածը, այնքան մեծ է նրանց միջև առաջացող փոխադարձ ձգողականության ուժը (նույն խտության դեպքում ավելի փոքր մարմինը ավելի քիչ ձգողություն կստեղծի, քան ավելի մեծը):

Օրենքը նաև նշանակում է, որ որքան մեծ է երկու մարմինների միջև եղած հեռավորությունը, այնքան քիչ է նրանց միջև գրավչությունը։ Քանի որ այս ուժը հակադարձ համեմատական ​​է երկու մարմինների միջև հեռավորության քառակուսու հետ, հեռավորության գործոնը շատ ավելի մեծ դեր է խաղում մակընթացային ուժի մեծությունը որոշելու համար, քան մարմինների զանգվածները:

Երկրի գրավիտացիոն ձգողականությունը, ազդելով Լուսնի վրա և պահելով այն մերձ Երկրի ուղեծրում, հակադրվում է Լուսնի կողմից Երկրի ձգողական ուժին, որը ձգտում է Երկիրը շարժել դեպի Լուսին և «բարձրացնել» բոլոր տեղակայված օբյեկտները։ Երկրի վրա՝ Լուսնի ուղղությամբ։

Երկրի մակերևույթի կետը, որը գտնվում է անմիջապես Լուսնի տակ, գտնվում է Երկրի կենտրոնից ընդամենը 6400 կմ հեռավորության վրա, իսկ Լուսնի կենտրոնից՝ միջինը 386,063 կմ: Բացի այդ, Երկրի զանգվածը 81,3 անգամ գերազանցում է Լուսնի զանգվածը։ Այսպիսով, Երկրի մակերևույթի այս կետում ցանկացած առարկայի վրա գործող Երկրի ձգողականությունը մոտավորապես 300 հազար անգամ ավելի մեծ է, քան Լուսնի ձգողականությունը:

Տարածված է, որ Երկրի վրա ջուրը Լուսնից անմիջապես ներքևում բարձրանում է Լուսնի ուղղությամբ, ինչը հանգեցնում է նրան, որ ջուրը հոսում է Երկրի մակերևույթի այլ վայրերից, բայց քանի որ Լուսնի ձգողականությունը այնքան փոքր է, քան Երկրի ձգողականությունը, այն չի լինի: բավական է այդքան ջուր բարձրացնելու համար հսկայական քաշ.
Այնուամենայնիվ, Երկրի վրա օվկիանոսները, ծովերը և մեծ լճերը, լինելով մեծ հեղուկ մարմիններ, ազատ են շարժվելու կողային տեղաշարժի ուժերի ազդեցության տակ, և հորիզոնական շարժվելու ցանկացած աննշան միտում նրանց շարժման մեջ է դնում: Բոլոր ջրերը, որոնք ուղղակիորեն Լուսնի տակ չեն, ենթարկվում են Լուսնի գրավիտացիոն ուժի բաղադրիչի` երկրի մակերեսին շոշափող (շոշափող) ուղղված, ինչպես նաև դրա բաղադրիչի` դեպի դուրս և ենթակա են հորիզոնական տեղաշարժի` պինդի նկատմամբ: երկրի ընդերքը.

Արդյունքում ջուրը հոսում է երկրի մակերեսի հարակից տարածքներից դեպի Լուսնի տակ գտնվող մի վայր։ Լուսնի տակ գտնվող մի կետում ջրի կուտակումը այնտեղ մակընթացություն է առաջացնում: Մակընթացային ալիքն ինքնին բաց օվկիանոսում ունի ընդամենը 30-60 սմ բարձրություն, բայց այն զգալիորեն մեծանում է մայրցամաքների կամ կղզիների ափերին մոտենալու ժամանակ:
Հարևան տարածքներից ջրի շարժման պատճառով դեպի Լուսնի տակ գտնվող կետ, ջրի համապատասխան մակընթացություններ տեղի են ունենում դրանից հեռացված երկու այլ կետերում՝ Երկրի շրջագծի մեկ քառորդին հավասար հեռավորության վրա: Հետաքրքիր է նշել, որ այս երկու կետերում ծովի մակարդակի նվազումը ուղեկցվում է ծովի մակարդակի բարձրացմամբ ոչ միայն Երկրի դեմ ուղղված Լուսնին, այլև հակառակ կողմից։

Այս փաստը բացատրվում է նաև Նյուտոնի օրենքով։ Երկու կամ ավելի առարկաներ, որոնք գտնվում են նույն ծանրության աղբյուրից տարբեր հեռավորությունների վրա և, հետևաբար, ենթարկվում են տարբեր մեծության ծանրության արագացման, շարժվում են միմյանց նկատմամբ, քանի որ ծանրության կենտրոնին ամենամոտ գտնվող առարկան առավել ուժեղ է ձգվում դեպի այն:

Ենթալուսնային կետում գտնվող ջուրն ավելի ուժեղ ձգում է դեպի Լուսին, քան Երկիրը նրա տակ, բայց Երկիրն իր հերթին ավելի ուժեղ ձգում է դեպի Լուսին, քան մոլորակի հակառակ կողմում գտնվող ջուրը: Այսպիսով, առաջանում է մակընթացային ալիք, որը Երկրի դեմ ուղղված Լուսնի կողմում կոչվում է ուղիղ, իսկ հակառակ կողմից՝ հակադարձ։ Դրանցից առաջինն ընդամենը 5%-ով է բարձր երկրորդից։

Երկրի շուրջ իր ուղեծրում Լուսնի պտույտի պատճառով տվյալ վայրում երկու հաջորդական բարձր մակընթացությունների կամ երկու ցածր մակընթացությունների միջև անցնում է մոտավորապես 12 ժամ 25 րոպե։ Հաջորդական բարձր և ցածր մակընթացությունների գագաթնակետերի միջև ընկած ժամանակահատվածը մոտ է. 6 ժամ 12 րոպե Երկու հաջորդական մակընթացությունների միջև ընկած ժամանակահատվածը 24 ժամ 50 րոպե կոչվում է մակընթացային (կամ լուսնային) օր:

Մակընթացային անհավասարություններ. Մակընթացային գործընթացները շատ բարդ են, և դրանք հասկանալու համար պետք է հաշվի առնել բազմաթիվ գործոններ: Ամեն դեպքում, հիմնական հատկանիշները կորոշվեն.
1) մակընթացության զարգացման փուլը՝ կապված Լուսնի անցման հետ.
2) մակընթացային ամպլիտուդ և
3) մակընթացային տատանումների տեսակը կամ ջրի մակարդակի կորի ձևը.
Մակընթացային ուժերի ուղղության և մեծության բազմաթիվ փոփոխությունները հանգեցնում են առավոտյան և երեկոյան մակընթացությունների մեծության տարբերություններին տվյալ նավահանգստում, ինչպես նաև տարբեր նավահանգիստներում նույն մակընթացությունների միջև։ Այս տարբերությունները կոչվում են մակընթացության անհավասարություններ:

Կիսօրյա էֆեկտ. Սովորաբար մեկ օրվա ընթացքում հիմնական մակընթացային ուժի՝ Երկրի առանցքի շուրջ պտույտի շնորհիվ ձևավորվում են երկու ամբողջական մակընթացային ցիկլեր։

Խավարածրի հյուսիսային բևեռից դիտելիս ակնհայտ է, որ Լուսինը պտտվում է Երկրի շուրջը նույն ուղղությամբ, որով Երկիրը պտտվում է իր առանցքի շուրջ՝ ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ: Յուրաքանչյուր հաջորդ պտույտով երկրագնդի մակերևույթի վրա տրված կետը կրկին դիրք է գրավում անմիջապես Լուսնի տակ, մի փոքր ավելի ուշ, քան նախորդ հեղափոխության ժամանակ: Այդ պատճառով մակընթացությունների և՛ մակընթացության, և՛ մակընթացությունների հոսքը ամեն օր հետաձգվում է մոտավորապես 50 րոպեով: Այս արժեքը կոչվում է լուսնային ուշացում:

Կես ամսվա անհավասարություն. Տատանումների այս հիմնական տեսակը բնութագրվում է մոտավորապես 143/4 օրվա պարբերականությամբ, որը կապված է Երկրի շուրջ Լուսնի պտույտի և հաջորդական փուլերի, մասնավորապես՝ սիզիգիաների (նորալուսինների և լիալուսնի) անցման հետ, այսինքն. պահեր, երբ Արևը, Երկիրը և Լուսինը գտնվում են նույն ուղիղ գծի վրա:

Առայժմ մենք անդրադարձել ենք միայն Լուսնի մակընթացային ազդեցությանը։ Արեգակի գրավիտացիոն դաշտը նույնպես ազդում է մակընթացությունների վրա, սակայն, չնայած Արեգակի զանգվածը շատ ավելի մեծ է, քան Լուսնի զանգվածը, Երկրից Արեգակ հեռավորությունը այնքան մեծ է, քան Լուսին հեռավորությունը, որ մակընթացային ուժը Արեգակը Լուսնի կեսից պակաս է:

Այնուամենայնիվ, երբ Արևը և Լուսինը գտնվում են նույն ուղիղ գծի վրա, կամ Երկրի նույն կողմում կամ հակառակ կողմերում (նոր լուսնի կամ լիալուսնի ժամանակ), նրանց գրավիտացիոն ուժերը գումարվում են՝ գործելով նույն առանցքի երկայնքով, և արևային ալիքը համընկնում է լուսնային ալիքի հետ:

Նմանապես, Արեգակի գրավչությունը մեծացնում է Լուսնի ազդեցության հետևանքով առաջացած մակընթացությունը: Արդյունքում, մակընթացությունները դառնում են ավելի բարձր, իսկ մակընթացությունները՝ ավելի ցածր, քան եթե դրանք առաջանային միայն Լուսնի ձգողության պատճառով: Նման մակընթացությունները կոչվում են գարնանային մակընթացություններ։

Երբ Արեգակի և Լուսնի գրավիտացիոն ուժի վեկտորները փոխադարձաբար ուղղահայաց են (քառակուսիների ժամանակ, այսինքն, երբ Լուսինը գտնվում է առաջին կամ վերջին քառորդում), նրանց մակընթացային ուժերը հակադրվում են, քանի որ Արեգակի ձգողականության հետևանքով առաջացած ալիքը դրվում է Արեգակի վրա։ Լուսնի կողմից առաջացած մակընթացություն:

Նման պայմաններում մակընթացություններն այնքան բարձր չեն, և մակընթացությունները այնքան ցածր չեն, կարծես դրանք պայմանավորված են միայն Լուսնի ձգողական ուժով։ Նման միջանկյալ մակընթացություններն ու հոսքերը կոչվում են քառակուսի:

Ջրի բարձր և ցածր նիշերի շրջանակն այս դեպքում մոտ երեք անգամ կրճատվում է գարնանային մակընթացության համեմատ:

Լուսնային պարալլակտիկ անհավասարություն. Մակընթացային բարձրությունների տատանումների ժամանակաշրջանը, որը տեղի է ունենում լուսնային պարալաքսի պատճառով, 271/2 օր է։ Այս անհավասարության պատճառը Երկրից Լուսնի հեռավորության փոփոխությունն է վերջինիս պտույտի ժամանակ։ Լուսնի ուղեծրի էլիպսաձև ձևի պատճառով լուսնի մակընթացային ուժը ծայրամասում 40%-ով ավելի բարձր է, քան գագաթնակետում։

Ամենօրյա անհավասարություն. Այս անհավասարության ժամանակահատվածը 24 ժամ 50 րոպե է: Դրա առաջացման պատճառներն են Երկրի պտույտն իր առանցքի շուրջը և Լուսնի թեքության փոփոխությունը։ Երբ Լուսինը մոտ է երկնային հասարակածին, տվյալ օրվա երկու բարձր մակընթացությունները (ինչպես նաև երկու մակընթացությունները) մի փոքր տարբերվում են, իսկ առավոտյան և երեկոյան բարձր և ցածր ջրերի բարձրությունները շատ մոտ են: Այնուամենայնիվ, քանի որ Լուսնի հյուսիսային կամ հարավային թեքումը մեծանում է, նույն տեսակի առավոտյան և երեկոյան մակընթացությունները տարբերվում են բարձրությամբ, և երբ Լուսինը հասնում է իր ամենամեծ հյուսիսային կամ հարավային թեքումին, այդ տարբերությունն ամենամեծն է:

Հայտնի են նաև արևադարձային մակընթացությունները, որոնք կոչվում են այն պատճառով, որ Լուսինը գտնվում է հյուսիսային կամ հարավային արևադարձներից գրեթե վերևում:

Ցերեկային անհավասարությունը էականորեն չի ազդում Ատլանտյան օվկիանոսի երկու հաջորդական մակընթացությունների բարձրությունների վրա, և նույնիսկ դրա ազդեցությունը մակընթացությունների բարձրությունների վրա փոքր է՝ համեմատած տատանումների ընդհանուր ամպլիտուդի հետ։ Այնուամենայնիվ, Խաղաղ օվկիանոսում մակընթացության ցածր մակարդակներում ցերեկային փոփոխականությունը երեք անգամ ավելի մեծ է, քան մակընթացության բարձր մակարդակներում:

Կիսամյակային անհավասարություն. Դրա պատճառը Երկրի պտույտն է Արեգակի շուրջը և Արեգակի անկման համապատասխան փոփոխությունը։ Տարին երկու անգամ մի քանի օր գիշերահավասարների ժամանակ Արևը գտնվում է երկնային հասարակածի մոտ, այսինքն. նրա թեքվածությունը մոտ է 0-ին: Լուսինը նույնպես գտնվում է երկնային հասարակածի մոտ մոտավորապես մեկ օր յուրաքանչյուր կես ամիսը մեկ: Այսպիսով, գիշերահավասարների ժամանակ լինում են ժամանակաշրջաններ, երբ և՛ Արեգակի, և՛ Լուսնի անկումները մոտավորապես հավասար են 0-ի: Այս երկու մարմինների ներգրավման ընդհանուր մակընթացային ազդեցությունը նման պահերին առավել նկատելի է Երկրի հասարակածին մոտ գտնվող տարածքներում: Եթե ​​միաժամանակ Լուսինը գտնվում է նորալուսնի կամ լիալուսնի փուլում, ապա այսպես կոչված. գիշերահավասար գարնանային մակընթացություններ.

Արեգակնային պարալաքսի անհավասարություն. Այդ անհավասարության դրսևորման ժամկետը մեկ տարի է։ Դրա պատճառը Երկրից Արեգակ հեռավորության փոփոխությունն է Երկրի ուղեծրային շարժման ժամանակ։ Երկրի շուրջ յուրաքանչյուր պտույտի ժամանակ Լուսինը գտնվում է իր ամենակարճ հեռավորության վրա՝ ծայրամասում: Տարին մեկ անգամ՝ հունվարի 2-ի սահմաններում, Երկիրը, շարժվելով իր ուղեծրով, նույնպես հասնում է Արեգակին ամենամոտ մոտեցման կետին (պերհելիոն)։ Երբ ամենամոտ մոտեցման այս երկու պահերը համընկնում են՝ առաջացնելով մակընթացության ամենամեծ ուժը, կարելի է ակնկալել մակընթացության ավելի բարձր մակարդակ և մակընթացության ավելի ցածր մակարդակ: Նմանապես, եթե աֆելիոնի անցումը համընկնում է գագաթնակետին, տեղի են ունենում ստորին մակընթացություններ և մակընթացություններ:

Մակընթացությունների ամենամեծ ամպլիտուդները. Աշխարհի ամենաբարձր մակընթացությունը առաջանում է ուժեղ հոսանքների պատճառով Ֆանդի ծոցում գտնվող Մինաս ծովածոցում: Մակընթացային տատանումներն այստեղ բնութագրվում են նորմալ ընթացքով՝ կիսամյակային շրջանով։ Ջրի մակարդակը մակընթացության ժամանակ հաճախ բարձրանում է ավելի քան 12 մ-ով վեց ժամում, իսկ հետո նույնքանով նվազում է հաջորդ վեց ժամվա ընթացքում: Երբ գարնանային մակընթացության ազդեցությունը, Լուսնի դիրքը ծայրամասում և Լուսնի առավելագույն անկումը տեղի են ունենում նույն օրը, մակընթացության մակարդակը կարող է հասնել 15 մ-ի: Մակընթացային տատանումների այս բացառիկ մեծ ամպլիտուդը մասամբ պայմանավորված է ձագարաձևով: Ֆանդի ծոցի ձևը, որտեղ խորքերը նվազում են, և ափերը մոտենում են դեպի ծովածոցի գագաթը: Մակընթացությունների պատճառները, որոնք երկար դարեր շարունակ մշտական ​​ուսումնասիրության առարկա են եղել, այն խնդիրներից են, որոնք առաջացրել են բազմաթիվ խնդիրներ: հակասական տեսություններ նույնիսկ համեմատաբար վերջին ժամանակներում

Չարլզ Դարվինը գրել է 1911 թվականին. Այնուամենայնիվ, նավաստիներին հաջողվում է չափել իրենց հասակը և օգտվել մակընթացություններից՝ չունենալով պատկերացում դրանց առաջացման իրական պատճառների մասին։

Կարծում եմ, որ մենք պետք չէ շատ անհանգստանալ մակընթացությունների պատճառների մասին: Երկարատև դիտարկումների հիման վրա երկրագնդի ջրերի ցանկացած կետի համար հաշվարկվում են հատուկ աղյուսակներ, որոնք ցույց են տալիս յուրաքանչյուր օրվա բարձր և ցածր ջրի ժամանակները: Ես պլանավորում եմ իմ ճանապարհորդությունը, օրինակ, դեպի Եգիպտոս, որը հայտնի է իր ծանծաղ ծովածոցներով, բայց փորձիր նախօրոք պլանավորել այնպես, որ ամբողջ ջուրը լինի օրվա առաջին կեսին, ինչը թույլ կտա քեզ ամբողջությամբ վարել մեծ մասը: ցերեկային ժամերը.
Մակընթացությունների հետ կապված մեկ այլ հարց, որը հետաքրքիր է կիտերների համար, քամու և ջրի մակարդակի տատանումների փոխհարաբերությունն է:

Ժողովրդական սնահավատությունն ասում է, որ մակընթացության ժամանակ քամին ուժեղանում է, իսկ մակընթացության ժամանակ՝ թթու։
Առավել հասկանալի է քամու ազդեցությունը մակընթացային երեւույթների վրա։ Ծովից քամին ջուրը մղում է դեպի ափ, մակընթացության բարձրությունը նորմայից բարձրանում է, իսկ ցածր մակընթացության ժամանակ ջրի մակարդակը նույնպես գերազանցում է միջինը։ Ընդհակառակը, երբ քամին փչում է ցամաքից, ջուրը քշվում է ափից, իսկ ծովի մակարդակը իջնում ​​է։

Երկրորդ մեխանիզմը գործում է մեծացնելով մթնոլորտային ճնշումը ջրի հսկայական տարածքի վրա; ջրի մակարդակը նվազում է, քանի որ ավելանում է մթնոլորտի կշիռը: Երբ մթնոլորտային ճնշումը մեծանում է 25 մմ Hg-ով: Արվեստ., ջրի մակարդակը իջնում ​​է մոտավորապես 33 սմ-ով: Բարձր ճնշման գոտին կամ անտիցիկլոնը սովորաբար կոչվում է լավ եղանակ, բայց ոչ կիտերների համար: Անցիկլոնի կենտրոնում անդորր է. Մթնոլորտային ճնշման նվազումը առաջացնում է ջրի մակարդակի համապատասխան բարձրացում։ Հետևաբար, մթնոլորտային ճնշման կտրուկ անկումը, զուգորդված փոթորիկ ուժգին քամիների հետ, կարող է ջրի մակարդակի նկատելի բարձրացում առաջացնել: Նման ալիքները, թեև կոչվում են մակընթացային, իրականում կապված չեն մակընթացային ուժերի ազդեցության հետ և չունեն մակընթացային երևույթներին բնորոշ պարբերականություն։

Բայց միանգամայն հնարավոր է, որ ցածր մակընթացությունները կարող են ազդել նաև քամու վրա, օրինակ՝ ափամերձ ծովածոցներում ջրի մակարդակի նվազումը հանգեցնում է ջրի ավելի մեծ տաքացման, և արդյունքում՝ սառը ծովի և սառը ծովի միջև ջերմաստիճանի տարբերության նվազման։ տաքացվող հողը, որը թուլացնում է զեփյուռի ազդեցությունը։

Լուսանկարը՝ Մայքլ Մարտենի