Raport mbi zbaticën dhe rrjedhën e baticave. Ndikimi i hënës në zbaticën dhe rrjedhën e baticave

Dy vjet më parë isha me pushime në bregun e Oqeanit Indian në ishullin e mrekullueshëm të Ceylon. Hoteli im i vogël ishte vetëm 50 metra larg oqeanit. Çdo ditë vëzhgoja me sytë e mi gjithë lëvizjen e fuqishme dhe jetën e trazuar të oqeanit. Një mëngjes herët qëndrova në breg, duke parë valët dhe duke menduar për atë që i jep forcë një dridhjeje kaq të fuqishme të oqeanit, zbaticat dhe rrjedhat e tij të përditshme.

Çfarë i jep fuqi zbaticës dhe rrjedhës

Graviteti ndikon në lëvizjen e të gjitha objekteve në mënyrë të barabartë. Por nëse graviteti shkakton baticat në oqeane, dhe uji shkakton ujë në Afrikë, atëherë pse nuk ka baticë në liqene? Hmm, çka nëse supozojmë se gjithçka që dimë është e gabuar. Shumë njerëz inteligjentë nga bota shkencore e shpjegojnë këtë në këtë mënyrë. Graviteti i Tokës në pikën A është më i dobët se në pikën B. Efekti neto i gravitetit të Tokës shtrin oqeanin. Pas së cilës fryhet në anët e kundërta.

Po, me të vërtetë faktet janë reale dhe ka një ndryshim në forcën gravitacionale të Hënës në pikat A dhe B.

Keqkuptimi qëndron në shpjegimin e fryrjeve. Ndoshta nuk shfaqen për shkak të dallimeve në tërheqje. Por arsyet janë më pak të dukshme dhe ato ngatërrohen. Bëhet fjalë më shumë për presionin kumulativ në vende të ndryshme në kolonën e ujit. Dhe Hëna e kthen Tokën në një pompë hidraulike në një shkallë planetare, dhe uji bymehet, duke u shtypur drejt qendrës. Prandaj, edhe ndikimi më i vogël është i mjaftueshëm që lëvizja e valës të fillojë.

Pak më shumë për baticat

Por unë do të doja të kuptoja pse ata nuk janë në një akumulim tjetër uji:

• në trupin e njeriut (përbëhet nga 80% ujë);
• në një banjë të mbushur;
• në liqene;
• në filxhanë kafeje etj.

Më shumë gjasa për shkak të presionit më të ulët se në oqean dhe hidraulikës së dobët. Ndryshe nga oqeani, të gjitha këto janë grumbullime të vogla uji. Sipërfaqja e liqenit, kupa dhe pjesa tjetër nuk mjaftojnë që presioni minimal mbi të të ndryshojë nivelin e ujit, duke krijuar dallgë.

Liqenet e mëdhenj mund të krijojnë presion për baticat e vogla. Por meqenëse erërat dhe spërkatjet krijojnë valëzime të mëdha, ne thjesht nuk i vëmë re ato. Baticat formohen kudo, ato janë thjesht shumë mikroskopike.

Niveli i sipërfaqes së oqeaneve dhe deteve ndryshon periodikisht, afërsisht dy herë në ditë. Këto luhatje quhen zbaticë dhe rrjedhje. Gjatë baticës së lartë, niveli i oqeanit gradualisht rritet dhe arrin pozicionin e tij më të lartë. Në baticë, niveli gradualisht bie në nivelin më të ulët. Në baticë të lartë, uji rrjedh drejt brigjeve, në baticë - larg brigjeve.

Batica dhe rrjedha e baticave janë në këmbë. Ato formohen për shkak të ndikimit të trupave kozmikë si Dielli. Sipas ligjeve të ndërveprimit të trupave kozmikë, planeti ynë dhe Hëna tërheqin reciprokisht njëri-tjetrin. Graviteti hënor është aq i fortë sa sipërfaqja e oqeanit duket se përkulet drejt saj. Hëna lëviz rreth Tokës dhe një valë baticore "vrapon" pas saj përtej oqeanit. Kur një valë arrin në breg, kjo është batica. Do të kalojë pak kohë, uji do të ndjekë Hënën dhe do të largohet nga bregu - kjo është batica. Sipas të njëjtave ligje universale kozmike, zbaticat dhe rrjedhat formohen gjithashtu nga tërheqja e Diellit. Megjithatë, forca baticore e Diellit, për shkak të distancës së saj, është dukshëm më e vogël se ajo hënore, dhe nëse nuk do të kishte Hënë, baticat në Tokë do të ishin 2.17 herë më pak. Shpjegimi i forcave të baticës u dha për herë të parë nga Njutoni.

Baticat ndryshojnë nga njëra-tjetra në kohëzgjatje dhe madhësi. Më shpesh, ka dy baticë të lartë dhe dy baticë të ulët gjatë ditës. Në harqet dhe brigjet e Amerikës Lindore dhe Qendrore ka një baticë të lartë dhe një baticë të ulët në ditë.

Madhësia e baticave është edhe më e ndryshme se periudha e tyre. Teorikisht, një valë hënore është e barabartë me 0,53 m, diellore - 0,24 m Kështu, batica më e madhe duhet të ketë një lartësi prej 0,77 m Në oqeanin e hapur dhe afër ishujve, vlera e baticës është mjaft afër teorike: në Havai Ishujt - 1 m , në ishullin e Shën Helena - 1,1 m; në ishuj - 1,7 m Në kontinente, madhësia e baticave varion nga 1,5 deri në 2 m.Në detet e brendshme, baticat janë shumë të parëndësishme: - 13 cm, - 4,8 cm Konsiderohet pa baticë, por afër Venedikut. Baticat janë deri në 1 m. Baticat më të mëdha janë këto, të regjistruara në:

Në Gjirin e Fundit (), batica arriti një lartësi prej 16-17 m. Kjo është batica më e lartë në të gjithë globin.

Në veri, në gjirin Penzhinskaya, lartësia e baticës arriti në 12-14 m. Kjo është batica më e lartë në brigjet e Rusisë. Sidoqoftë, shifrat e mësipërme të baticës janë përjashtim dhe jo rregull. Në shumicën dërrmuese të pikave të matjes së nivelit të baticës, ato janë të vogla dhe rrallë kalojnë 2 m.

Rëndësia e baticave është shumë e madhe për lundrimin detar dhe ndërtimin e porteve. Çdo valë baticore mbart një sasi të madhe energjie.

Ka një ngritje dhe rënie të ujit. Ky është fenomeni i zbaticave dhe rrjedhave të detit. Tashmë në kohët e lashta, vëzhguesit vunë re se batica vjen disa kohë pas kulmit të Hënës në vendin e vëzhgimit. Për më tepër, baticat janë më të forta në ditët e reja dhe të hënës së plotë, kur qendrat e Hënës dhe Diellit ndodhen afërsisht në të njëjtën vijë të drejtë.

Duke marrë parasysh këtë, I. Njutoni shpjegoi baticat me veprimin e gravitetit nga Hëna dhe Dielli, përkatësisht me faktin se pjesë të ndryshme të Tokës tërhiqen nga Hëna në mënyra të ndryshme.

Toka rrotullohet rreth boshtit të saj shumë më shpejt sesa Hëna rrotullohet rreth Tokës. Si rezultat, gunga e baticës (pozicioni relativ i Tokës dhe Hënës tregohet në Figurën 38) lëviz, një valë baticore kalon nëpër Tokë dhe lindin rryma baticore. Ndërsa vala i afrohet bregut, lartësia e valës rritet ndërsa fundi ngrihet. Në detet e brendshme, lartësia e valës së baticës është vetëm disa centimetra, por në oqeanin e hapur arrin rreth një metër. Në gjiret e ngushta të vendosura në mënyrë të favorshme, lartësia e baticës rritet disa herë më shumë.

Fërkimi i ujit në pjesën e poshtme, si dhe deformimi i guaskës së ngurtë të Tokës, shoqërohen me çlirimin e nxehtësisë, e cila çon në shpërndarjen e energjisë nga sistemi Tokë-Hënë. Meqenëse gunga e baticës është në lindje, batica maksimale ndodh pas kulmit të Hënës, tërheqja e gungës bën që Hëna të përshpejtohet dhe rrotullimi i Tokës të ngadalësohet. Hëna gradualisht po largohet nga Toka. Në të vërtetë, të dhënat gjeologjike tregojnë se në periudhën Jurasik (190-130 milionë vjet më parë) baticat ishin shumë më të larta dhe ditët ishin më të shkurtra. Duhet të theksohet se kur distanca nga Hëna zvogëlohet me 2 herë, lartësia e baticës rritet 8 herë. Aktualisht, dita po rritet me 0.00017 s në vit. Pra, në rreth 1.5 miliard vjet gjatësia e tyre do të rritet në 40 ditë moderne. Një muaj do të jetë i njëjtë. Si rezultat, Toka dhe Hëna do të përballen gjithmonë me njëra-tjetrën me të njëjtën anë. Pas kësaj, Hëna do të fillojë t'i afrohet gradualisht Tokës dhe në 2-3 miliardë vjet të tjerë do të copëtohet nga forcat e baticës (nëse, sigurisht, deri në atë kohë sistemi diellor ekziston ende).

Ndikimi i Hënës në baticë

Le të shqyrtojmë, duke ndjekur Njutonin, më në detaje baticat e shkaktuara nga tërheqja e Hënës, pasi ndikimi i Diellit është dukshëm (2.2 herë) më pak.

Le të shkruajmë shprehjet për nxitimet e shkaktuara nga tërheqja e Hënës për pika të ndryshme të Tokës, duke marrë parasysh se për të gjithë trupat në një pikë të caktuar të hapësirës këto nxitime janë të njëjta. Në sistemin e referencës inerciale të lidhur me qendrën e masës së sistemit, vlerat e nxitimit do të jenë:

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

Ku një A, një O, a B— nxitimet e shkaktuara nga tërheqja e Hënës në pika A, O, B(Fig. 37); M- masa e Hënës; r- rrezja e Tokës; R- distanca midis qendrave të Tokës dhe Hënës (për llogaritjet mund të merret e barabartë me 60 r); G- konstante gravitacionale.

Por ne jetojmë në Tokë dhe i kryejmë të gjitha vëzhgimet në një sistem referimi të lidhur me qendrën e Tokës, dhe jo me qendrën e masës së Tokës - Hënën. Për të shkuar në këtë sistem, është e nevojshme të zbritet nxitimi i qendrës së Tokës nga të gjitha nxitimet. Pastaj

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

Le të kryejmë veprimet në kllapa dhe ta marrim parasysh këtë r pak në krahasim me R dhe në shuma dhe diferenca mund të neglizhohet. Pastaj

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

Përshpejtimi a’A Dhe a’B identike në madhësi, të kundërta në drejtim, secila e drejtuar nga qendra e Tokës. Ata janë quajtur nxitimet e baticës. Në pika C Dhe D nxitimet e baticës janë më të vogla në madhësi dhe të drejtuara drejt qendrës së Tokës.

Përshpejtimet e baticës janë nxitime që lindin në një kornizë referimi të lidhur me një trup për faktin se, për shkak të dimensioneve të fundme të këtij trupi, pjesët e ndryshme të tij tërhiqen ndryshe nga trupi shqetësues. Në pika A Dhe B nxitimi i gravitetit rezulton të jetë më i vogël se në pika C Dhe D(Fig. 37). Për rrjedhojë, në mënyrë që presioni në të njëjtën thellësi të jetë i njëjtë (si në enët komunikuese) në këto pika, uji duhet të ngrihet duke formuar një të ashtuquajtur gunga baticore. Llogaritjet tregojnë se ngritja e ujit ose e baticës në oqeanin e hapur është rreth 40 cm.Në ujërat bregdetare është shumë më e madhe dhe rekordi është rreth 18 m.Teoria e Njutonit nuk mund ta shpjegojë këtë.

Në brigjet e shumë deteve të jashtme mund të shihni një pamje interesante: rrjetat e peshkimit janë shtrirë përgjatë bregut jo shumë larg nga uji. Për më tepër, këto rrjeta nuk ishin instaluar për tharje, por për kapjen e peshkut. Nëse qëndroni në breg dhe shikoni detin, gjithçka do të bëhet e qartë. Tani uji ka filluar të rritet dhe aty ku kishte një breg rëre vetëm pak orë më parë, dallgët po spërkasin. Kur uji u tërhoq, u shfaqën rrjeta, në të cilat peshqit e ngatërruar shkëlqenin me luspa. Peshkatarët rrotulluan rrjetat dhe hoqën kapjen e tyre. Materiali nga faqja

Kështu e përshkruan një dëshmitar okular fillimin e baticës: "Arritëm në det", më tha një bashkëudhëtar. Shikova përreth i hutuar. Përpara meje kishte vërtet një breg: një gjurmë gurgullimash, kufomë gjysmë të varrosur të një foke, copa të rralla drurësh, copa predhash. Dhe pastaj kishte një hapësirë ​​të sheshtë... dhe pa det. Por pas rreth tre orësh, vija e palëvizshme e horizontit filloi të merrte frymë dhe u trazua. Dhe tani fryrja e detit filloi të shkëlqejë pas saj. Batica u rrotullua në mënyrë të pakontrolluar përpara përgjatë sipërfaqes gri. Duke kapërcyer njëra-tjetrën, dallgët vrapuan në breg. Njëri pas tjetrit, shkëmbinjtë e largët u fundosën - dhe vetëm uji është i dukshëm përreth. Ajo më hedh llak të kripur në fytyrë. Në vend të një fushe të vdekur, hapësira e ujit jeton dhe merr frymë përpara meje.”

Kur një valë baticore hyn në gji, e cila ka një plan në formë hinke, brigjet e gjirit duket se e ngjeshin atë, duke bërë që lartësia e baticës të rritet disa herë. Kështu, në Gjirin e Fundit në brigjet lindore të Amerikës së Veriut, lartësia e baticës arrin 18 m Në Evropë, baticat më të larta (deri në 13.5 metra) ndodhin në Brittany pranë qytetit të Saint-Malo.

Shumë shpesh një valë e baticës hyn në grykëderdhjet

Le të vazhdojmë bisedën për forcat që veprojnë mbi trupat qiellorë dhe efektet e shkaktuara nga kjo. Sot do të flas për baticat dhe trazirat jo gravitacionale.

Çfarë do të thotë kjo – “shqetësime jo gravitacionale”? Perturbacionet zakonisht quhen korrigjime të vogla ndaj një force të madhe kryesore. Kjo do të thotë, ne do të flasim për disa forca, ndikimi i të cilave në një objekt është shumë më pak se ato gravitacionale

Cilat forca të tjera ekzistojnë në natyrë përveç gravitetit? Le të lëmë mënjanë ndërveprimet bërthamore të forta dhe të dobëta; ato janë të natyrës lokale (veprojnë në distanca jashtëzakonisht të shkurtra). Por elektromagnetizmi, siç e dimë, është shumë më i fortë se graviteti dhe shtrihet po aq larg - pafundësisht. Por meqenëse ngarkesat elektrike të shenjave të kundërta zakonisht janë të balancuara, dhe "ngarkesa" gravitacionale (roli i së cilës luhet nga masa) është gjithmonë i së njëjtës shenjë, atëherë me masa mjaft të mëdha, natyrisht, graviteti del në pah. Pra, në realitet do të flasim për shqetësime në lëvizjen e trupave qiellorë nën ndikimin e një fushe elektromagnetike. Nuk ka më opsione, megjithëse ka ende energji të errët, por ne do të flasim për të më vonë, kur të flasim për kozmologjinë.

Siç e shpjegova më , ligji i thjeshtë i gravitetit të Njutonit F = G∙M∙m/R² është shumë i përshtatshëm për t'u përdorur në astronomi, sepse shumica e trupave kanë një formë afër sferike dhe janë mjaft të largët nga njëri-tjetri, kështu që gjatë llogaritjes ato mund të zëvendësohen me pika - objekte pika që përmbajnë të gjithë masën e tyre. Por një trup me përmasa të fundme, i krahasueshëm me distancën midis trupave fqinjë, megjithatë përjeton ndikime të ndryshme forcash në pjesët e tij të ndryshme, sepse këto pjesë janë të vendosura ndryshe nga burimet e gravitetit, dhe kjo duhet të merret parasysh.

Tërheqja shtyp dhe copëtohet

Për të ndjerë efektin e baticës, le të bëjmë një eksperiment mendimi të popullarizuar në mesin e fizikantëve: imagjinoni veten në një ashensor që bie lirshëm. Presim litarin që mban kabinën dhe fillojmë të biem. Para se të biem, ne mund të shikojmë se çfarë po ndodh rreth nesh. I varim masat e lira dhe vëzhgojmë se si sillen. Në fillim ato bien në mënyrë sinkrone, dhe ne themi se kjo është pa peshë, sepse të gjitha objektet në këtë kabinë dhe ajo vetë ndjejnë afërsisht të njëjtin nxitim të rënies së lirë.

Por me kalimin e kohës, pikat tona materiale do të fillojnë të ndryshojnë konfigurimin e tyre. Pse? Për shkak se i poshtëm në fillim ishte pak më afër qendrës së tërheqjes sesa i sipërmi, kështu që i poshtëmi, duke u tërhequr më i fortë, fillon të kalojë të sipërmin. Dhe pikat anësore mbeten gjithmonë në të njëjtën distancë nga qendra e gravitetit, por kur i afrohen, fillojnë t'i afrohen njëra-tjetrës, sepse nxitimet me madhësi të barabartë nuk janë paralele. Si rezultat, sistemi i objekteve të palidhura deformohet. Ky quhet efekti i baticës.

Nga këndvështrimi i një vëzhguesi që ka shpërndarë kokrra rreth tij dhe shikon se si lëvizin kokrrat individuale ndërsa i gjithë sistemi bie mbi një objekt masiv, mund të prezantohet një koncept i tillë si një fushë e forcave baticore. Le t'i përcaktojmë këto forca në secilën pikë si ndryshim vektorial midis nxitimit gravitacional në këtë pikë dhe nxitimit të vëzhguesit ose qendrës së masës, dhe nëse marrim vetëm termin e parë të zgjerimit në serinë Taylor për distancën relative, do të marrim një pamje simetrike: kokrrat më të afërta do të jenë përpara vëzhguesit, ato të largëta do të mbeten pas tij, d.m.th. sistemi do të shtrihet përgjatë boshtit të drejtuar drejt objektit gravitues, dhe përgjatë drejtimeve pingul me të, grimcat do të shtypen drejt vëzhguesit.

Çfarë mendoni se do të ndodhë kur një planet tërhiqet në një vrimë të zezë? Ata që nuk kanë dëgjuar leksione mbi astronominë zakonisht mendojnë se një vrimë e zezë do të shkëpusë materien vetëm nga sipërfaqja përballë vetvetes. Ata nuk e dinë se një efekt pothuajse po aq i fortë ndodh në anën tjetër të një trupi që bie lirshëm. Ato. është grisur në dy drejtime diametralisht të kundërta, jo fare në një.

Rreziqet e hapësirës së jashtme

Për të treguar se sa e rëndësishme është të merret parasysh efekti i baticës, le të marrim Stacionin Ndërkombëtar të Hapësirës. Ai, si të gjithë satelitët e Tokës, bie lirshëm në një fushë gravitacionale (nëse motorët nuk janë të ndezur). Dhe fusha e forcave baticore rreth tij është një gjë mjaft e prekshme, kështu që astronauti, kur punon në pjesën e jashtme të stacionit, duhet të lidhet me të dhe, si rregull, me dy kabllo - për çdo rast, nuk i dihet kurrë çfarë mund të ndodhë. Dhe nëse ai e gjen veten të palidhur në ato kushte ku forcat e baticës e largojnë atë nga qendra e stacionit, ai lehtë mund të humbasë kontaktin me të. Kjo ndodh shpesh me mjetet, sepse nuk mund t'i lidhësh të gjitha. Nëse diçka bie nga duart e një astronauti, atëherë ky objekt shkon në distancë dhe bëhet një satelit i pavarur i Tokës.

Plani i punës për ISS përfshin teste në hapësirën e jashtme të një jetpack personal. Dhe kur motori i tij dështon, forcat e baticës e largojnë astronautin dhe ne e humbim atë. Emrat e të zhdukurve janë të klasifikuar.

Kjo, natyrisht, është një shaka: për fat të mirë, një incident i tillë nuk ka ndodhur ende. Por kjo mund të ndodhë shumë mirë! Dhe ndoshta një ditë do të ndodhë.

Planet-oqean

Le të kthehemi në Tokë. Ky është objekti më interesant për ne, dhe forcat e baticës që veprojnë mbi të ndihen mjaft të dukshme. Nga cilët trupa qiellorë veprojnë? Kryesorja është Hëna, sepse është afër. Ndikimi tjetër më i madh është Dielli, sepse është masiv. Planetët e tjerë gjithashtu kanë njëfarë ndikimi në Tokë, por ai mezi vërehet.

Për të analizuar ndikimet e jashtme gravitacionale në Tokë, ajo zakonisht përfaqësohet si një top i ngurtë i mbuluar me një guaskë të lëngshme. Ky është një model i mirë, pasi planeti ynë në fakt ka një guaskë të lëvizshme në formën e oqeanit dhe atmosferës, dhe gjithçka tjetër është mjaft solide. Edhe pse korja e Tokës dhe shtresat e brendshme kanë ngurtësi të kufizuar dhe janë pak të ndjeshme ndaj ndikimit të baticës, deformimi i tyre elastik mund të neglizhohet kur llogaritet efekti në oqean.

Nëse vizatojmë vektorët e forcës së baticës në sistemin qendror të masës së Tokës, marrim pamjen e mëposhtme: fusha e forcave baticore tërheq oqeanin përgjatë boshtit Tokë-Hënë dhe në një plan pingul me të e shtyp atë në qendër të Tokës. . Kështu, planeti (të paktën guaska e tij lëvizëse) tenton të marrë formën e një elipsoidi. Në këtë rast, shfaqen dy fryrje (ato quhen gunga të baticës) në anët e kundërta të globit: njëra përballet me Hënën, tjetra është larg nga Hëna dhe në brezin midis tyre shfaqet një "fryrje" përkatëse (më saktë , sipërfaqja e oqeanit atje ka më pak lakim).

Një gjë më interesante ndodh në hendek - ku vektori i forcës së baticës përpiqet të lëvizë guaskën e lëngshme përgjatë sipërfaqes së tokës. Dhe kjo është e natyrshme: nëse doni të ngrini detin në një vend, dhe ta ulni atë në një vend tjetër, atëherë duhet ta zhvendosni ujin nga atje këtu. Dhe midis tyre, forcat e baticës e çojnë ujin në "pikën nën-hënore" dhe në "pikën anti-hënore".

Përcaktimi sasior i efektit të baticës është shumë i thjeshtë. Graviteti i Tokës përpiqet ta bëjë oqeanin sferik, dhe pjesa baticore e ndikimit hënor dhe diellor përpiqet ta shtrijë atë përgjatë boshtit të saj. Nëse do ta linim Tokën të qetë dhe do ta lejonim të binte lirshëm në Hënë, lartësia e fryrjes do të arrinte rreth gjysmë metri, d.m.th. Oqeani ngrihet vetëm 50 cm mbi nivelin e tij mesatar. Nëse jeni duke lundruar në një anije në det të hapur ose në oqean, gjysmë metri nuk bie në sy. Kjo quhet valë statike.

Pothuajse në çdo provim ndeshem me një student i cili me besim pohon se batica ndodh vetëm në njërën anë të Tokës - atë përballë Hënës. Si rregull, kjo është ajo që thotë një vajzë. Por ndodh, megjithëse më rrallë, që të rinjtë të gabojnë në këtë çështje. Në të njëjtën kohë, në përgjithësi, vajzat kanë një njohuri më të thellë të astronomisë. Do të ishte interesante të zbulohej arsyeja e kësaj asimetrie "baticë-gjinore".

Por për të krijuar një fryrje gjysmë metër në pikën nënhënore, duhet të distiloni një sasi të madhe uji këtu. Por sipërfaqja e Tokës nuk mbetet e palëvizshme, ajo rrotullohet shpejt në lidhje me drejtimin e Hënës dhe Diellit, duke bërë një revolucion të plotë brenda një dite (dhe Hëna lëviz ngadalë në orbitë - një rrotullim rreth Tokës në pothuajse një muaj). Prandaj, gunga e baticës shkon vazhdimisht përgjatë sipërfaqes së oqeanit, kështu që sipërfaqja e ngurtë e Tokës është nën gungën e baticës 2 herë në ditë dhe 2 herë nën rënien e baticës në nivelin e oqeanit. Le të vlerësojmë: 40 mijë kilometra (gjatësia e ekuatorit të tokës) në ditë, pra 463 metra në sekondë. Kjo do të thotë se kjo valë gjysmë metri, si një mini-cunam, godet brigjet lindore të kontinenteve në rajonin e ekuatorit me shpejtësi supersonike. Në gjerësinë tonë, shpejtësia arrin 250-300 m/s - gjithashtu mjaft: megjithëse vala nuk është shumë e lartë, për shkak të inercisë mund të krijojë një efekt të madh.

Objekti i dytë për sa i përket ndikimit në Tokë është Dielli. Është 400 herë më larg nga ne se Hëna, por 27 milionë herë më masive. Prandaj, efektet nga Hëna dhe nga Dielli janë të krahasueshme në madhësi, megjithëse Hëna ende vepron pak më e fortë: efekti i baticës gravitacionale nga Dielli është rreth gjysma më i dobët se sa nga Hëna. Ndonjëherë ndikimi i tyre kombinohet: kjo ndodh në një hënë të re, kur Hëna kalon në sfondin e Diellit, dhe në një hënë të plotë, kur Hëna është në anën e kundërt nga Dielli. Në këto ditë - kur Toka, Hëna dhe Dielli rreshtohen, dhe kjo ndodh çdo dy javë - efekti total i baticës është një herë e gjysmë më i madh se sa nga Hëna vetëm. Dhe pas një jave, Hëna kalon një të katërtën e orbitës së saj dhe e gjen veten në kuadraturë me Diellin (një kënd i drejtë midis drejtimeve mbi to), dhe më pas ndikimi i tyre dobëson njëri-tjetrin. Mesatarisht, lartësia e baticave në det të hapur varion nga një e katërta e një metri në 75 centimetra.

Detarët kanë njohur baticat për një kohë të gjatë. Çfarë bën kapiteni kur anija përplaset? Nëse keni lexuar romane aventureske në det, atëherë e dini se ai menjëherë shikon se në cilën fazë është Hëna dhe pret hënën e plotë ose hënën e re. Atëherë batica maksimale mund ta ngrejë anijen dhe ta rikthejë atë.

Problemet dhe veçoritë bregdetare

Baticat janë veçanërisht të rëndësishme për punëtorët e portit dhe për marinarët që do të sjellin anijen e tyre në ose jashtë portit. Si rregull, problemi i ujit të cekët lind afër bregdetit, dhe për të parandaluar që ai të ndërhyjë në lëvizjen e anijeve, kanalet nënujore - rrugë artificiale - gërmohen për të hyrë në gji. Thellësia e tyre duhet të marrë parasysh lartësinë e valës maksimale të ulët.

Nëse shikojmë lartësinë e baticave në një moment në kohë dhe vizatojmë vija me lartësi të barabarta uji në hartë, do të marrim rrathë koncentrikë me qendra në dy pika (nënlunar dhe antihënor), në të cilat batica është maksimale. . Nëse rrafshi orbital i Hënës përkonte me rrafshin e ekuatorit të Tokës, atëherë këto pika do të lëviznin gjithmonë përgjatë ekuatorit dhe do të bënin një rrotullim të plotë në ditë (më saktë, në 24ʰ 50ⵐ 28ˢ). Megjithatë, Hëna nuk lëviz në këtë rrafsh, por afër planit ekliptik, në raport me të cilin ekuatori është i prirur me 23,5 gradë. Prandaj, pika nënhënore gjithashtu "ecën" përgjatë gjerësisë gjeografike. Kështu, në të njëjtin port (d.m.th., në të njëjtën gjerësi gjeografike), lartësia e baticës maksimale, e cila përsëritet çdo 12,5 orë, ndryshon gjatë ditës në varësi të orientimit të Hënës në raport me ekuatorin e Tokës.

Kjo "gjakësi" është e rëndësishme për teorinë e baticave. Le të shohim përsëri: Toka rrotullohet rreth boshtit të saj, dhe rrafshi i orbitës hënore është i prirur drejt saj. Prandaj, çdo port detar "vrapon" rreth polit të Tokës gjatë ditës, një herë duke rënë në rajonin e baticës më të lartë, dhe pas 12.5 orësh - përsëri në rajonin e valës, por më pak të lartë. Ato. dy baticat gjatë ditës nuk janë të barabarta në lartësi. Njëra është gjithmonë më e madhe se tjetra, sepse rrafshi i orbitës hënore nuk shtrihet në rrafshin e ekuatorit të tokës.

Për banorët e bregdetit, efekti i baticës është jetik. Për shembull, në Francë ka një që lidhet me kontinentin me anë të një rruge asfalti të shtrirë në fund të ngushticës. Ka shumë njerëz që jetojnë në ishull, por ata nuk mund ta përdorin këtë rrugë ndërsa niveli i detit është i lartë. Kjo rrugë mund të vozitet vetëm dy herë në ditë. Njerëzit lëvizin me makinë dhe presin baticën e ulët, kur niveli i ujit bie dhe rruga bëhet e aksesueshme. Njerëzit udhëtojnë për në dhe nga puna në bregdet duke përdorur një tabelë të veçantë të baticës që publikohet për çdo vendbanim bregdetar. Nëse ky fenomen nuk merret parasysh, uji mund të pushtojë një këmbësor gjatë rrugës. Turistët thjesht vijnë atje dhe ecin përreth për të parë në fund të detit kur nuk ka ujë. Dhe banorët vendas mbledhin diçka nga fundi, ndonjëherë edhe për ushqim, d.m.th. në thelb, ky efekt i ushqen njerëzit.

Jeta doli nga oqeani falë baticës dhe rrjedhës së baticave. Si pasojë e baticës së ulët, disa kafshë bregdetare u gjendën në rërë dhe u detyruan të mësonin të merrnin oksigjen direkt nga atmosfera. Nëse nuk do të kishte Hënë, atëherë jeta mund të mos kishte dalë kaq aktive nga oqeani, sepse është mirë atje në të gjitha aspektet - një mjedis termostatik, pa peshë. Por nëse papritur e gjete veten në breg, duhej të mbijetoje disi.

Bregdeti, veçanërisht nëse është i sheshtë, është shumë i ekspozuar në baticë. Dhe për disa kohë njerëzit humbasin mundësinë për të përdorur mjetet e tyre ujore, të shtrirë të pafuqishëm si balenat në breg. Por ka diçka të dobishme në këtë, sepse periudha e baticës mund të përdoret për të riparuar anijet, veçanërisht në disa gji: anijet lundruan, pastaj uji u largua dhe ato mund të riparohen në këtë kohë.

Për shembull, është Gjiri i Fundit në bregun lindor të Kanadasë, për të cilin thuhet se ka baticat më të larta në botë: rënia e nivelit të ujit mund të arrijë në 16 metra, gjë që konsiderohet një rekord për baticën e detit në Tokë. Detarët janë përshtatur me këtë pronë: gjatë baticës ata e sjellin anijen në breg, e forcojnë atë dhe kur uji largohet, anija varet dhe fundi mund të mbyllet.

Njerëzit kanë filluar prej kohësh të monitorojnë dhe regjistrojnë rregullisht momentet dhe karakteristikat e baticave të larta në mënyrë që të mësojnë se si të parashikojnë këtë fenomen. Shpikur së shpejti matës i baticës- një pajisje në të cilën një notues lëviz lart e poshtë në varësi të nivelit të detit, dhe leximet vizatohen automatikisht në letër në formën e një grafiku. Nga rruga, mjetet e matjes pothuajse nuk kanë ndryshuar që nga vëzhgimet e para deri në ditët e sotme.

Bazuar në një numër të madh të të dhënave hidrografike, matematikanët po përpiqen të krijojnë një teori të baticave. Nëse keni një regjistrim afatgjatë të një procesi periodik, mund ta zbërtheni atë në harmonikë elementare - sinusoidë me amplituda të ndryshme me periudha të shumta. Dhe më pas, pasi të keni përcaktuar parametrat e harmonikës, zgjeroni kurbën totale në të ardhmen dhe bëni tabelat e baticës mbi këtë bazë. Në ditët e sotme, tabela të tilla publikohen për çdo port në Tokë dhe çdo kapiten që do të hyjë në një port merr një tavolinë për të dhe sheh se kur do të ketë nivel të mjaftueshëm uji për anijen e tij.

Historia më e famshme në lidhje me llogaritjet parashikuese ndodhi gjatë Luftës së Dytë Botërore: në vitin 1944, aleatët tanë - britanikët dhe amerikanët - do të hapnin një front të dytë kundër Gjermanisë naziste, për këtë ishte e nevojshme të zbarkohej në bregdetin francez. Bregdeti verior i Francës është shumë i pakëndshëm në këtë drejtim: bregdeti është i pjerrët, 25-30 metra i lartë, dhe fundi i oqeanit është mjaft i cekët, kështu që anijet mund t'i afrohen bregut vetëm në kohën e baticës maksimale. Nëse do të rrëzoheshin, thjesht do të qëlloheshin nga topat. Për të shmangur këtë, u krijua një kompjuter i veçantë mekanik (ende nuk kishte elektronikë). Ajo kreu analizën Furier të serive kohore të nivelit të detit duke përdorur bateri që rrotulloheshin me shpejtësinë e tyre, përmes së cilës kalonte një kabllo metalike, e cila përmblodhi të gjitha termat e serisë Fourier dhe një pendë e lidhur me kabllon vizatonte një grafik të lartësisë së baticës kundrejt koha. Kjo ishte një punë tepër sekrete që avancoi shumë teorinë e baticave, sepse ishte e mundur të parashikohej me saktësi të mjaftueshme momenti i baticës më të lartë, falë të cilit anijet e rënda të transportit ushtarak notuan përtej Kanalit Anglez dhe zbarkuan trupat në breg. Kështu matematicienët dhe gjeofizianët shpëtuan jetën e shumë njerëzve.

Disa matematikanë po përpiqen të përgjithësojnë të dhënat në një shkallë planetare, duke u përpjekur të krijojnë një teori të unifikuar të baticave, por krahasimi i regjistrimeve të bëra në vende të ndryshme është i vështirë sepse Toka është kaq e parregullt. Është vetëm në përafrimin zero që një oqean i vetëm mbulon të gjithë sipërfaqen e planetit, por në realitet ka kontinente dhe disa oqeane të lidhur dobët, dhe secili oqean ka frekuencën e vet të lëkundjeve natyrore.

Diskutimet e mëparshme rreth luhatjeve të nivelit të detit nën ndikimin e Hënës dhe Diellit kishin të bënin me hapësirat e hapura të oqeanit, ku përshpejtimi i baticës ndryshon shumë nga një bregdet në tjetrin. Dhe në trupat lokalë të ujit - për shembull, liqenet - a mund të krijojë batica një efekt të dukshëm?

Duket se nuk duhet të jetë, sepse në të gjitha pikat e liqenit nxitimi i baticës është afërsisht i njëjtë, ndryshimi është i vogël. Për shembull, në qendër të Evropës ekziston Liqeni i Gjenevës, ai është vetëm rreth 70 km i gjatë dhe nuk është në asnjë mënyrë i lidhur me oqeanet, por njerëzit kanë vërejtur prej kohësh se atje ka luhatje të rëndësishme ditore të ujit. Pse lindin?

Po, forca e baticës është jashtëzakonisht e vogël. Por kryesorja është se është e rregullt, d.m.th. funksionon periodikisht. Të gjithë fizikanët e dinë efektin që, kur një forcë zbatohet në mënyrë periodike, ndonjëherë shkakton një amplitudë të shtuar të lëkundjeve. Për shembull, ju merrni një tas supë nga kafeteria dhe... Kjo do të thotë që frekuenca e hapave tuaj është në rezonancë me dridhjet natyrore të lëngut në pjatë. Duke e vërejtur këtë, ne ndryshojmë ashpër ritmin e ecjes - dhe supa "qetësohet". Çdo trup uji ka frekuencën e vet bazë rezonante. Dhe sa më e madhe të jetë madhësia e rezervuarit, aq më e ulët është frekuenca e dridhjeve natyrore të lëngut në të. Pra, frekuenca rezonante e vetë Liqenit të Gjenevës doli të jetë një shumëfish i frekuencës së baticave dhe një ndikim i vogël baticash "humb" liqenin e Gjenevës në mënyrë që niveli në brigjet e tij të ndryshojë mjaft dukshëm. Këto valë në këmbë me periudhë të gjatë që ndodhin në trupa të mbyllur të ujit quhen seiches.

Energjia e Baticës

Në ditët e sotme, ata po përpiqen të lidhin një nga burimet alternative të energjisë me efektin e baticës. Siç thashë, efekti kryesor i baticave nuk është se uji ngrihet dhe bie. Efekti kryesor është një rrymë baticore që lëviz ujin rreth gjithë planetit brenda një dite.

Në vendet e cekëta ky efekt është shumë i rëndësishëm. Në zonën e Zelandës së Re, kapitenët as nuk rrezikojnë të drejtojnë anijet nëpër disa ngushtica. Varkat me vela nuk kanë mundur kurrë të kalojnë atje, madje edhe anijet moderne kanë vështirësi të kalojnë atje, sepse fundi është i cekët dhe rrymat e baticës kanë shpejtësi të madhe.

Por meqenëse uji rrjedh, kjo energji kinetike mund të përdoret. Dhe tashmë janë ndërtuar termocentrale, në të cilat turbinat rrotullohen përpara dhe mbrapa për shkak të rrymave të baticës. Janë mjaft funksionale. Termocentrali i parë i baticës (TEC) është bërë në Francë, ai është ende më i madhi në botë, me një kapacitet prej 240 MW. Krahasuar me një hidrocentral, sigurisht që nuk është aq i mirë, por i shërben zonave më të afërta rurale.

Sa më afër polit, aq më e ulët është shpejtësia e valës së baticës, prandaj në Rusi nuk ka brigje që do të kishin baticë shumë të fuqishme. Në përgjithësi, ne kemi pak dalje në det, dhe bregdeti i Oqeanit Arktik nuk është veçanërisht fitimprurës për përdorimin e energjisë së baticës, edhe sepse batica e çon ujin nga lindja në perëndim. Por ka ende vende të përshtatshme për PES, për shembull, Gjiri Kislaya.

Fakti është se në gjire batica krijon gjithmonë një efekt më të madh: vala shkon lart, nxiton në gji, dhe ajo ngushtohet, ngushtohet - dhe amplituda rritet. Një proces i ngjashëm ndodh sikur të ishte plasaritur një kamxhik: në fillim vala e gjatë udhëton ngadalë përgjatë kamxhikut, por më pas masa e pjesës së kamxhikut të përfshirë në lëvizje zvogëlohet, kështu që shpejtësia rritet (impulsi mv ruhet!) dhe arrin supersonik në skajin e ngushtë, si rezultat i së cilës dëgjojmë një klikim.

Duke krijuar TEC-in eksperimental Kislogubskaya me fuqi të ulët, inxhinierët e energjisë u përpoqën të kuptonin se sa efektivisht mund të përdoren baticat në gjerësi rrethore për të prodhuar energji elektrike. Nuk ka shumë kuptim ekonomik. Sidoqoftë, tani ekziston një projekt për një TEC shumë të fuqishëm rus (Mezenskaya) - për 8 gigavat. Për të arritur këtë fuqi kolosale, është e nevojshme të bllokohet një gji i madh, që ndan Detin e Bardhë nga Deti Barents me një digë. Vërtetë, është shumë e dyshimtë që kjo do të bëhet për sa kohë të kemi naftë dhe gaz.

E kaluara dhe e ardhmja e baticave

Nga rruga, nga vjen energjia e baticës? Turbina rrotullohet, prodhohet energji elektrike dhe cili objekt humbet energjinë?

Meqenëse burimi i energjisë së baticës është rrotullimi i Tokës, nëse nxjerrim prej saj, do të thotë se rrotullimi duhet të ngadalësohet. Duket se Toka ka burime të brendshme të energjisë (nxehtësia nga thellësitë vjen nga proceset gjeokimike dhe prishja e elementeve radioaktive), dhe ka diçka për të kompensuar humbjen e energjisë kinetike. Kjo është e vërtetë, por rrjedha e energjisë, e përhapur mesatarisht pothuajse në mënyrë të barabartë në të gjitha drejtimet, vështirë se mund të ndikojë ndjeshëm në momentin këndor dhe të ndryshojë rrotullimin.

Nëse Toka nuk do të rrotullohej, gunga e baticës do të drejtohej saktësisht në drejtimin e Hënës dhe drejtimin e kundërt. Por, ndërsa rrotullohet, trupi i Tokës i çon ato përpara në drejtim të rrotullimit të tij - dhe lind një divergjencë e vazhdueshme e majës së baticës dhe pikës nënhënore prej 3-4 gradë. Në çfarë çon kjo? Gunga që është më afër Hënës tërhiqet nga ajo më fort. Kjo forcë gravitacionale tenton të ngadalësojë rrotullimin e Tokës. Dhe gunga e kundërt është më larg nga Hëna, përpiqet të përshpejtojë rrotullimin, por tërhiqet më dobët, kështu që momenti rezultues i forcës ka një efekt frenues në rrotullimin e Tokës.

Pra, planeti ynë po zvogëlon vazhdimisht shpejtësinë e rrotullimit të tij (megjithëse jo mjaft rregullisht, në kërcime, gjë që është për shkak të veçorive të transferimit të masës në oqeane dhe atmosferë). Çfarë ndikimi kanë baticat e Tokës në Hënë? Fryrja e afërt e baticës e tërheq Hënën së bashku me të, ndërsa ajo e largëta, përkundrazi, e ngadalëson atë. Forca e parë është më e madhe, si rrjedhojë Hëna përshpejtohet. Tani mbani mend nga leksioni i mëparshëm, çfarë ndodh me një satelit që tërhiqet me forcë përpara në lëvizje? Ndërsa energjia e tij rritet, ai largohet nga planeti dhe shpejtësia e tij këndore zvogëlohet sepse rrezja orbitale rritet. Nga rruga, një rritje në periudhën e revolucionit të Hënës rreth Tokës u vu re që në kohën e Njutonit.

Duke folur me numra, Hëna largohet prej nesh me rreth 3.5 cm në vit, dhe gjatësia e ditës së Tokës rritet me një të qindtën e sekondës çdo njëqind vjet. Duket si e pakuptimtë, por mbani mend se Toka ekziston për miliarda vjet. Është e lehtë të llogaritet se në kohën e dinosaurëve kishte rreth 18 orë në ditë (orët aktuale, natyrisht).

Ndërsa Hëna largohet, forcat e baticës bëhen më të vogla. Por ajo ishte gjithmonë duke u larguar, dhe nëse shikojmë në të kaluarën, do të shohim se më parë Hëna ishte më afër Tokës, që do të thotë se baticat ishin më të larta. Ju mund të vlerësoni, për shembull, që në epokën arkeane, 3 miliardë vjet më parë, baticat ishin kilometra të larta.

Fenomenet e baticës në planetë të tjerë

Natyrisht, të njëjtat dukuri ndodhin në sistemet e planetëve të tjerë me satelitë. Jupiteri, për shembull, është një planet shumë masiv me një numër të madh satelitësh. Katër satelitët e tij më të mëdhenj (ata quhen Galileanë sepse Galileo i zbuloi) janë mjaft të ndikuar nga Jupiteri. Më i afërti prej tyre, Io, është tërësisht i mbuluar me vullkane, ndër të cilat ka më shumë se pesëdhjetë aktivë, dhe ato lëshojnë lëndë "ekstra" 250-300 km lart. Ky zbulim ishte krejt i papritur: nuk ka vullkane kaq të fuqishme në Tokë, por këtu është një trup i vogël me madhësinë e Hënës, i cili duhet të ishte ftohur shumë kohë më parë, por përkundrazi po shpërthen nga nxehtësia në të gjitha drejtimet. Ku është burimi i kësaj energjie?

Aktiviteti vullkanik i Io-s nuk ishte një surprizë për të gjithë: gjashtë muaj përpara se sonda e parë t'i afrohej Jupiterit, dy gjeofizikanë amerikanë publikuan një punim në të cilin llogaritën ndikimin baticës të Jupiterit në këtë hënë. Doli të ishte aq i madh sa mund të deformonte trupin e satelitit. Dhe gjatë deformimit, nxehtësia lëshohet gjithmonë. Kur marrim një copë plastelinë të ftohtë dhe fillojmë ta gatuajmë në duar, pas disa ngjeshjeve ajo bëhet e butë dhe elastike. Kjo ndodh jo sepse dora e ka ngrohur atë me nxehtësinë e saj (e njëjta gjë do të ndodhë nëse e shtypni në një ves të ftohtë), por sepse deformimi futi në të energji mekanike, e cila u shndërrua në energji termike.

Por pse në tokë ndryshon forma e satelitit nën ndikimin e baticave nga Jupiteri? Duket se, duke lëvizur në një orbitë rrethore dhe duke u rrotulluar në mënyrë sinkrone, si Hëna jonë, dikur u bë një elipsoid - dhe nuk ka asnjë arsye për shtrembërime të mëvonshme të formës? Megjithatë, ka edhe satelitë të tjerë pranë Io; të gjitha ato bëjnë që orbita e saj (Io) të zhvendoset pak para dhe mbrapa: ose i afrohet Jupiterit ose largohet. Kjo do të thotë se ndikimi i baticës ose dobësohet ose intensifikohet, dhe forma e trupit ndryshon gjatë gjithë kohës. Nga rruga, unë nuk kam folur ende për baticat në trupin e ngurtë të Tokës: natyrisht, ato ekzistojnë gjithashtu, ato nuk janë aq të larta, në rendin e një decimetri. Nëse uleni në vendin tuaj për gjashtë orë, atëherë, falë baticave, do të "ecni" rreth njëzet centimetra në lidhje me qendrën e Tokës. Kjo dridhje është e padukshme për njerëzit, natyrisht, por instrumentet gjeofizike e regjistrojnë atë.

Ndryshe nga toka e ngurtë, sipërfaqja e Io luhatet me një amplitudë prej shumë kilometrash gjatë çdo periudhe orbitale. Një sasi e madhe e energjisë së deformimit shpërndahet si nxehtësi dhe nxehet sipërfaqja. Nga rruga, krateret e meteorit nuk janë të dukshëm në të, sepse vullkanet vazhdimisht bombardojnë të gjithë sipërfaqen me lëndë të freskëta. Sapo formohet një krater me ndikim, njëqind vjet më vonë ai mbulohet me produkte të shpërthimeve të vullkaneve fqinje. Ata punojnë vazhdimisht dhe shumë fuqishëm, dhe kësaj i shtohen thyerjet në koren e planetit, përmes të cilave nga thellësia rrjedh një shkrirje e mineraleve të ndryshme, kryesisht squfuri. Në temperatura të larta errësohet, kështu që rrjedha nga krateri duket e zezë. Dhe buza e lehtë e vullkanit është substanca e ftohur që bie rreth vullkanit. Në planetin tonë, materia e nxjerrë nga një vullkan zakonisht ngadalësohet nga ajri dhe bie afër vrimës, duke formuar një kon, por në Io nuk ka atmosferë dhe ajo fluturon përgjatë një trajektoreje balistike larg në të gjitha drejtimet. Ndoshta ky është një shembull i efektit më të fuqishëm të baticës në sistemin diellor.

Sateliti i dytë i Jupiterit, Europa, duket i gjithi si Antarktida jonë, është i mbuluar me një kore të vazhdueshme akulli, në disa vende të çara, sepse diçka po e deformon vazhdimisht edhe atë. Meqenëse ky satelit është më larg nga Jupiteri, efekti i baticës këtu nuk është aq i fortë, por ende mjaft i dukshëm. Nën këtë kore të akullt është një oqean i lëngshëm: fotografitë tregojnë burime që burojnë nga disa nga të çarat që janë hapur. Nën ndikimin e forcave të baticës, oqeani tërbohet dhe fushat e akullit notojnë dhe përplasen në sipërfaqen e tij, njëlloj si ne në Oqeanin Arktik dhe në brigjet e Antarktidës. Përçueshmëria elektrike e matur e lëngut oqeanik të Evropës tregon se është ujë i kripur. Pse nuk duhet të ketë jetë atje? Do të ishte joshëse të ulësh një pajisje në një nga çarjet dhe të shikosh se kush jeton atje.

Në fakt, jo të gjithë planetët takohen me skajet. Për shembull, Enceladus, një hënë e Saturnit, gjithashtu ka një kore të akullt dhe një oqean poshtë. Por llogaritjet tregojnë se energjia e baticës nuk është e mjaftueshme për të mbajtur oqeanin nënglacial në një gjendje të lëngshme. Sigurisht, përveç baticave, çdo trup qiellor ka burime të tjera energjie - për shembull, elementë radioaktivë të prishur (uranium, torium, kalium), por në planetë të vegjël ata vështirë se mund të luajnë një rol të rëndësishëm. Kjo do të thotë se ka diçka që ne nuk e kuptojmë ende.

Efekti i baticës është jashtëzakonisht i rëndësishëm për yjet. Pse - më shumë për këtë në leksionin tjetër.

15 tetor 2012

Fotografi britanik Michael Marten krijoi një seri fotografish origjinale që kapnin brigjet e Britanisë nga të njëjtat kënde, por në kohë të ndryshme. Një e shtënë në baticë dhe një në baticë të ulët.

Doli të ishte mjaft e pazakontë dhe vlerësimet pozitive të projektit fjalë për fjalë e detyruan autorin të fillonte botimin e librit. Libri i quajtur “Ndryshimi i detit” u botua në gusht të këtij viti dhe doli në dy gjuhë. Michael Martenit iu deshën rreth tetë vjet për të krijuar serinë e tij mbresëlënëse të fotografive. Koha ndërmjet ujit të lartë dhe të ulët është mesatarisht pak më shumë se gjashtë orë. Prandaj, Michael duhet të qëndrojë në çdo vend për më shumë sesa vetëm koha e disa klikimeve të diafragmës. Autori kishte kohë që ushqente idenë e krijimit të një sërë veprash të tilla. Ai po kërkonte se si të realizonte ndryshimet në natyrë në film, pa ndikimin e njeriut. Dhe e gjeta rastësisht, në një nga fshatrat bregdetare skoceze, ku kalova gjithë ditën dhe kapja kohën e baticës dhe baticës.

Luhatjet periodike të niveleve të ujit (ngritje dhe rënie) në zonat ujore në Tokë quhen baticë.

Niveli më i lartë i ujit i vërejtur në një ditë ose gjysmë dite gjatë baticës quhet ujë i lartë, niveli më i ulët gjatë baticës quhet ujë i ulët dhe momenti i arritjes së këtyre shenjave të nivelit maksimal quhet qëndrimi (ose faza) e nivelit të lartë. baticë ose baticë, respektivisht. Niveli mesatar i detit është një vlerë e kushtëzuar, mbi të cilën janë vendosur shenjat e nivelit gjatë baticave të larta dhe nën të cilat gjatë baticave të ulëta. Ky është rezultat i mesatares së një serie të madhe vëzhgimesh urgjente.

Luhatjet vertikale të nivelit të ujit gjatë baticave të larta dhe të ulëta shoqërohen me lëvizje horizontale të masave ujore në raport me bregun. Këto procese ndërlikohen nga rritja e erës, rrjedhja e lumenjve dhe faktorë të tjerë. Lëvizjet horizontale të masave ujore në zonën bregdetare quhen rryma baticore (ose baticore), ndërsa luhatjet vertikale në nivelet e ujit quhen zbaticat dhe rrjedhat. Të gjitha dukuritë që lidhen me zbaticat dhe rrjedhat karakterizohen nga periodiciteti. Rrymat e baticës ndryshojnë periodikisht drejtimin në të kundërtën, në të kundërt, rrymat e oqeanit, duke lëvizur vazhdimisht dhe në një drejtim, shkaktohen nga qarkullimi i përgjithshëm i atmosferës dhe mbulojnë zona të mëdha të oqeanit të hapur.

Baticat e larta dhe të ulëta alternojnë në mënyrë ciklike në përputhje me ndryshimin e kushteve astronomike, hidrologjike dhe meteorologjike. Sekuenca e fazave të baticës përcaktohet nga dy maksimum dhe dy minimale në ciklin ditor.

Edhe pse Dielli luan një rol të rëndësishëm në proceset e baticës, faktori vendimtar në zhvillimin e tyre është tërheqja gravitacionale e Hënës. Shkalla e ndikimit të forcave të baticës në secilën grimcë uji, pavarësisht nga vendndodhja e saj në sipërfaqen e tokës, përcaktohet nga ligji i gravitetit universal të Njutonit.

Ky ligj thotë se dy grimca materiale tërheqin njëra-tjetrën me një forcë drejtpërdrejt proporcionale me produktin e masave të të dy grimcave dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës ndërmjet tyre. Kuptohet se sa më e madhe të jetë masa e trupave, aq më e madhe është forca e tërheqjes së ndërsjellë që lind ndërmjet tyre (me të njëjtën densitet, një trup më i vogël do të krijojë më pak tërheqje se një më i madh).

Ligji gjithashtu nënkupton që sa më e madhe të jetë distanca midis dy trupave, aq më pak tërheqje mes tyre. Meqenëse kjo forcë është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës midis dy trupave, faktori i distancës luan një rol shumë më të madh në përcaktimin e madhësisë së forcës së baticës sesa masat e trupave.

Tërheqja gravitacionale e Tokës, duke vepruar në Hënë dhe duke e mbajtur atë në orbitën afër Tokës, është e kundërt me forcën e tërheqjes së Tokës nga Hëna, e cila tenton të lëvizë Tokën drejt Hënës dhe "ngre" të gjitha objektet e vendosura. në Tokë në drejtim të Hënës.

Pika në sipërfaqen e tokës e vendosur direkt nën Hënë është vetëm 6,400 km nga qendra e Tokës dhe mesatarisht 386,063 km nga qendra e Hënës. Përveç kësaj, masa e Tokës është 81.3 herë më e madhe se masa e Hënës. Kështu, në këtë pikë në sipërfaqen e tokës, graviteti i Tokës që vepron në çdo objekt është afërsisht 300 mijë herë më i madh se graviteti i Hënës.

Është një ide e zakonshme që uji në Tokë direkt nën Hënë ngrihet në drejtim të Hënës, duke bërë që uji të rrjedhë larg nga vende të tjera në sipërfaqen e Tokës, por duke qenë se graviteti i Hënës është kaq i vogël në krahasim me atë të Tokës, nuk do të mjafton për të ngritur kaq shumë ujë.peshë e madhe.
Megjithatë, oqeanet, detet dhe liqenet e mëdhenj në Tokë, duke qenë trupa të mëdhenj të lëngshëm, janë të lirë të lëvizin nën ndikimin e forcave të zhvendosjes anësore dhe çdo tendencë e lehtë për të lëvizur horizontalisht i vë në lëvizje. Të gjitha ujërat që nuk janë drejtpërdrejt nën Hënë i nënshtrohen veprimit të përbërësit të forcës gravitacionale të hënës të drejtuar në mënyrë tangjenciale (tangjenciale) në sipërfaqen e tokës, si dhe përbërësit të saj të drejtuar nga jashtë dhe i nënshtrohen zhvendosjes horizontale në raport me të ngurtën. kores së tokës.

Si rezultat, uji rrjedh nga zonat ngjitur të sipërfaqes së tokës drejt një vendi që ndodhet nën Hënë. Akumulimi që rezulton i ujit në një pikë nën Hënë formon një valë atje. Vetë vala e baticës në oqeanin e hapur ka një lartësi prej vetëm 30-60 cm, por rritet ndjeshëm kur afrohet në brigjet e kontinenteve ose ishujve.
Për shkak të lëvizjes së ujit nga zonat fqinje drejt një pike nën Hënë, zbaticat përkatëse të ujit ndodhin në dy pika të tjera të larguara prej saj në një distancë të barabartë me një të katërtën e perimetrit të Tokës. Është interesante të theksohet se ulja e nivelit të detit në këto dy pika shoqërohet me një rritje të nivelit të detit jo vetëm në anën e Tokës përballë Hënës, por edhe në anën e kundërt.

Ky fakt shpjegohet edhe me ligjin e Njutonit. Dy ose më shumë objekte të vendosura në distanca të ndryshme nga i njëjti burim graviteti dhe, për rrjedhojë, i nënshtrohen përshpejtimit të gravitetit të madhësive të ndryshme, lëvizin në lidhje me njëri-tjetrin, pasi objekti më afër qendrës së gravitetit tërhiqet më fort prej tij.

Uji në pikën nënhënore përjeton një tërheqje më të fortë drejt Hënës sesa Toka poshtë saj, por Toka nga ana tjetër ka një tërheqje më të fortë drejt Hënës sesa uji në anën e kundërt të planetit. Kështu, lind një valë e baticës, e cila në anën e Tokës përballë Hënës quhet e drejtpërdrejtë, dhe në anën e kundërt - e kundërt. E para prej tyre është vetëm 5% më e lartë se e dyta.

Për shkak të rrotullimit të Hënës në orbitën e saj rreth Tokës, rreth 12 orë e 25 minuta kalojnë ndërmjet dy baticave të njëpasnjëshme ose dy baticave të ulëta në një vend të caktuar. Intervali midis kulmeve të baticave të njëpasnjëshme të lartë dhe të ulët është përafërsisht. 6 orë 12 minuta Periudha prej 24 orësh 50 minutash ndërmjet dy baticave të njëpasnjëshme quhet ditë baticore (ose hënore).

Pabarazitë e baticës. Proceset e baticës janë shumë komplekse dhe duhet të merren parasysh shumë faktorë për t'i kuptuar ato. Në çdo rast, karakteristikat kryesore do të përcaktohen:
1) faza e zhvillimit të baticës në lidhje me kalimin e Hënës;
2) amplituda e baticës dhe
3) lloji i luhatjeve të baticës, ose forma e kurbës së nivelit të ujit.
Ndryshimet e shumta në drejtimin dhe madhësinë e forcave të baticës sjellin ndryshime në madhësinë e baticave të mëngjesit dhe të mbrëmjes në një port të caktuar, si dhe midis baticave të njëjta në porte të ndryshme. Këto dallime quhen pabarazitë e baticës.

Efekt gjysmë ditor. Zakonisht brenda një dite, për shkak të forcës kryesore të baticës - rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj - formohen dy cikle të plota të baticës.

Kur shikohet nga Poli i Veriut i ekliptikës, është e qartë se Hëna rrotullohet rreth Tokës në të njëjtin drejtim në të cilin Toka rrotullohet rreth boshtit të saj - në të kundërt të akrepave të orës. Me çdo rrotullim të mëpasshëm, një pikë e caktuar në sipërfaqen e tokës përsëri merr një pozicion direkt nën Hënë pak më vonë se gjatë revolucionit të mëparshëm. Për këtë arsye, zbatica dhe rrjedha e baticave vonohen me afërsisht 50 minuta çdo ditë. Kjo vlerë quhet vonesë hënore.

Pabarazi gjysmë mujore. Ky lloj variacioni kryesor karakterizohet nga një periodicitet prej afërsisht 143/4 ditësh, i cili shoqërohet me rrotullimin e Hënës rreth Tokës dhe kalimin e saj nëpër faza të njëpasnjëshme, në veçanti sizigjitë (hënat e reja dhe hënat e plota), d.m.th. momentet kur Dielli, Toka dhe Hëna ndodhen në të njëjtën vijë të drejtë.

Deri tani kemi prekur vetëm ndikimin baticës të Hënës. Fusha gravitacionale e Diellit ndikon gjithashtu në baticat, megjithatë, megjithëse masa e Diellit është shumë më e madhe se masa e Hënës, distanca nga Toka në Diell është aq më e madhe se distanca nga Hëna saqë forca e baticës e Diellit është më pak se gjysma e asaj të Hënës.

Megjithatë, kur Dielli dhe Hëna janë në të njëjtën vijë të drejtë, ose në të njëjtën anë të Tokës ose në anët e kundërta (gjatë hënës së re ose hënës së plotë), forcat e tyre gravitacionale mblidhen, duke vepruar përgjatë të njëjtit bosht, dhe batica diellore mbivendoset me valën hënore.

Po kështu, tërheqja e Diellit rrit zbaticën e shkaktuar nga ndikimi i Hënës. Si rezultat, baticat bëhen më të larta dhe baticat më të ulëta sesa nëse do të ishin shkaktuar vetëm nga graviteti i Hënës. Baticat e tilla quhen baticat pranverore.

Kur vektorët e forcës gravitacionale të Diellit dhe Hënës janë reciprokisht pingul (gjatë kuadrateve, d.m.th. kur Hëna është në tremujorin e parë ose të fundit), forcat e tyre baticore kundërshtojnë, pasi batica e shkaktuar nga tërheqja e Diellit mbivendoset mbi zbatica e shkaktuar nga Hëna.

Në kushte të tilla, baticat nuk janë aq të larta dhe baticat nuk janë aq të ulëta sikur të ishin vetëm për shkak të forcës gravitacionale të Hënës. Zbaticat dhe rrjedhjet e tilla të ndërmjetme quhen kuadraturë.

Gama e shenjave të larta dhe të ulëta të ujit në këtë rast zvogëlohet përafërsisht tre herë në krahasim me baticën e pranverës.

Pabarazia paralaktike hënore. Periudha e luhatjeve në lartësitë e baticës, e cila ndodh për shkak të paralaksit hënor, është 271/2 ditë. Arsyeja për këtë pabarazi është ndryshimi i distancës së Hënës nga Toka gjatë rrotullimit të kësaj të fundit. Për shkak të formës eliptike të orbitës hënore, forca baticore e Hënës në perigje është 40% më e lartë se në apogje.

Pabarazi ditore. Periudha e kësaj pabarazie është 24 orë 50 minuta. Arsyet e shfaqjes së saj janë rrotullimi i Tokës rreth boshtit të saj dhe një ndryshim në deklinimin e Hënës. Kur Hëna është afër ekuatorit qiellor, dy baticat e larta në një ditë të caktuar (si dhe dy baticat e ulëta) ndryshojnë pak, dhe lartësitë e ujërave të larta dhe të ulëta në mëngjes dhe në mbrëmje janë shumë afër. Megjithatë, me rritjen e deklinimit në veri ose në jug të Hënës, baticat e mëngjesit dhe të mbrëmjes të të njëjtit lloj ndryshojnë në lartësi, dhe kur Hëna arrin pjerrësinë më të madhe në veri ose në jug, ky ndryshim është më i madhi.

Baticat tropikale janë gjithashtu të njohura, të quajtura kështu sepse Hëna është pothuajse mbi tropikët verior ose jugor.

Pabarazia ditore nuk ndikon ndjeshëm në lartësitë e dy baticave të njëpasnjëshme në Oqeanin Atlantik, madje efekti i saj në lartësitë e baticave është i vogël në krahasim me amplituda e përgjithshme e luhatjeve. Sidoqoftë, në Oqeanin Paqësor, ndryshueshmëria ditore është tre herë më e madhe në nivelet e baticës së ulët sesa në nivelet e baticës së lartë.

Pabarazia gjashtëmujore. Shkaku i saj është rrotullimi i Tokës rreth Diellit dhe ndryshimi përkatës në deklinimin e Diellit. Dy herë në vit për disa ditë gjatë ekuinokseve, Dielli është afër ekuatorit qiellor, d.m.th. Pjerrësia e saj është afër 0. Hëna ndodhet gjithashtu pranë ekuatorit qiellor përafërsisht një ditë çdo gjysmë muaji. Kështu, gjatë ekuinokseve, ka periudha kur deklinimet si të Diellit ashtu edhe të Hënës janë afërsisht të barabarta me 0. Efekti total i baticës i tërheqjes së këtyre dy trupave në momente të tilla është më i dukshëm në zonat që ndodhen pranë ekuatorit të tokës. Nëse në të njëjtën kohë Hëna është në fazën e hënës së re ose të hënës së plotë, i ashtuquajturi. baticat ekuinoktale pranverore.

Pabarazia e paralaksit diellor. Periudha e shfaqjes së kësaj pabarazie është një vit. Shkaku i saj është ndryshimi i distancës nga Toka në Diell gjatë lëvizjes orbitale të Tokës. Një herë për çdo rrotullim rreth Tokës, Hëna është në distancën më të shkurtër prej saj në perigje. Një herë në vit, rreth datës 2 janar, Toka, duke lëvizur në orbitën e saj, arrin edhe pikën e afrimit më të afërt me Diellin (perihelion). Kur këto dy momente të afrimit më të afërt përkojnë, duke shkaktuar forcën më të madhe të baticës neto, mund të priten nivele më të larta të baticës dhe nivele më të ulëta të baticës. Po kështu, nëse kalimi i afelionit përkon me apogjeun, ndodhin baticat më të ulëta dhe baticat më të cekëta.

Amplituda më e madhe e baticës. Batica më e lartë në botë krijohet nga rrymat e forta në Gjirin Minas në Gjirin e Fundit. Luhatjet e baticës këtu karakterizohen nga një ecuri normale me një periudhë gjysmë ditore. Niveli i ujit në baticë shpesh rritet me më shumë se 12 m në gjashtë orë, dhe më pas bie me të njëjtën sasi gjatë gjashtë orëve të ardhshme. Kur efekti i baticës pranverore, pozicioni i hënës në perigje dhe pjerrësia maksimale e hënës ndodhin në të njëjtën ditë, niveli i baticës mund të arrijë 15 m. Kjo amplitudë jashtëzakonisht e madhe e luhatjeve të baticës është pjesërisht për shkak të formës së hinkës. forma e Gjirit të Fundit, ku thellësia zvogëlohet dhe brigjet afrohen drejt majës së gjirit. Shkaqet e baticave, të cilat kanë qenë objekt studimi të vazhdueshëm për shumë shekuj, janë ndër ato probleme që kanë shkaktuar shumë teoritë e diskutueshme edhe në kohët relativisht të fundit

Çarls Darvini shkroi në vitin 1911: "Nuk ka nevojë të kërkosh letërsi antike për hir të teorive groteske të baticave". Megjithatë, marinarët arrijnë të masin lartësinë e tyre dhe të përfitojnë nga baticat pa pasur asnjë ide për shkaqet aktuale të shfaqjes së tyre.

Unë mendoj se nuk duhet të shqetësohemi shumë për shkaqet e baticave. Në bazë të vëzhgimeve afatgjata, llogariten tabela të veçanta për çdo pikë në ujërat e tokës, të cilat tregojnë kohën e ujit të lartë dhe të ulët për çdo ditë. Unë jam duke planifikuar udhëtimin tim, për shembull, në Egjipt, i cili është i famshëm për lagunat e tij të cekëta, por përpiquni të planifikoni paraprakisht në mënyrë që uji i plotë të ndodhë në gjysmën e parë të ditës, gjë që do t'ju lejojë të udhëtoni plotësisht pjesën më të madhe të orët e ditës.
Një pyetje tjetër në lidhje me baticat, që është interesante për kiters është marrëdhënia midis luhatjeve të nivelit të erës dhe ujit.

Një bestytni popullore thotë se në baticë era intensifikohet, por në baticë bëhet e thartë.
Ndikimi i erës në dukuritë e baticës është më i kuptueshëm. Era nga deti e shtyn ujin drejt bregut, lartësia e baticës rritet mbi normalen dhe në baticë niveli i ujit kalon gjithashtu mesataren. Përkundrazi, kur era fryn nga toka, uji largohet nga bregu dhe niveli i detit bie.

Mekanizmi i dytë funksionon duke rritur presionin atmosferik në një zonë të madhe uji; niveli i ujit zvogëlohet kur shtohet pesha e mbivendosur e atmosferës. Kur presioni atmosferik rritet me 25 mm Hg. Arti, niveli i ujit bie përafërsisht me 33 cm Një zonë me presion të lartë ose anticiklon zakonisht quhet mot i mirë, por jo për kiter. Në qendër të anticiklonit ka qetësi. Një rënie në presionin atmosferik shkakton një rritje përkatëse të nivelit të ujit. Rrjedhimisht, një rënie e mprehtë e presionit atmosferik e kombinuar me erërat me forcë uragani mund të shkaktojë një rritje të dukshme të niveleve të ujit. Valë të tilla, megjithëse quhen baticore, në fakt nuk shoqërohen me ndikimin e forcave të baticës dhe nuk kanë periodicitetin karakteristik të dukurive të baticës.

Por është shumë e mundur që baticat e ulëta mund të ndikojnë gjithashtu në erën, për shembull, një ulje e nivelit të ujit në lagunat bregdetare çon në ngrohjen më të madhe të ujit dhe si rezultat në një ulje të diferencës së temperaturës midis detit të ftohtë dhe detit të ftohtë dhe toka e nxehtë, e cila dobëson efektin e flladit.

Foto nga Michael Marten