Ciò che provoca il flusso e il riflusso dei mari. Marea: che cos'è? Ciò che provoca il flusso e il riflusso delle maree

C'è un aumento e una caduta dell'acqua. Questo è il fenomeno dei flussi e riflussi del mare. Già nell'antichità gli osservatori avevano notato che la marea arriva qualche tempo dopo il culmine della Luna nel luogo di osservazione. Inoltre, le maree sono più forti nei giorni di luna nuova e piena, quando i centri della Luna e del Sole si trovano approssimativamente sulla stessa linea retta.

Tenendo conto di ciò, I. Newton ha spiegato le maree con l'azione della gravità della Luna e del Sole, cioè con il fatto che diverse parti della Terra sono attratte dalla Luna in modi diversi.

La Terra ruota attorno al proprio asse molto più velocemente di quanto la Luna ruoti attorno alla Terra. Di conseguenza, la gobba della marea (la posizione relativa della Terra e della Luna è mostrata nella Figura 38) si muove, un'onda di marea attraversa la Terra e si formano le correnti di marea. Quando l'onda si avvicina alla riva, l'altezza dell'onda aumenta man mano che il fondale si solleva. Nei mari interni l'altezza di un'onda di marea è solo di pochi centimetri, ma in mare aperto raggiunge circa un metro. Nelle baie strette posizionate favorevolmente, l'altezza della marea aumenta molte volte di più.

L’attrito dell’acqua contro il fondo, così come la deformazione del guscio solido della Terra, sono accompagnati dal rilascio di calore, che porta alla dissipazione di energia dal sistema Terra-Luna. Poiché la gobba di marea è ad est, la marea massima si verifica dopo il culmine della Luna, l'attrazione della gobba fa sì che la Luna acceleri e la rotazione terrestre rallenti. La Luna si sta gradualmente allontanando dalla Terra. Infatti, i dati geologici mostrano che nel periodo Giurassico (190-130 milioni di anni fa) le maree erano molto più alte e le giornate erano più brevi. Va notato che quando la distanza dalla Luna diminuisce di 2 volte, l'altezza della marea aumenta di 8 volte. Attualmente il giorno aumenta di 0,00017 s all'anno. Quindi tra circa 1,5 miliardi di anni la loro lunghezza aumenterà fino a 40 giorni moderni. Un mese avrà la stessa durata. Di conseguenza, la Terra e la Luna si troveranno sempre di fronte dallo stesso lato. Successivamente, la Luna inizierà ad avvicinarsi gradualmente alla Terra e tra altri 2-3 miliardi di anni sarà lacerata dalle forze di marea (se, ovviamente, a quel punto il sistema Solare esiste ancora).

Influenza della Luna sulla marea

Consideriamo, seguendo Newton, più in dettaglio le maree causate dall'attrazione della Luna, poiché l'influenza del Sole è significativamente (2,2 volte) inferiore.

Scriviamo le espressioni per le accelerazioni causate dall'attrazione della Luna per diversi punti della Terra, tenendo conto che per tutti i corpi in un dato punto dello spazio queste accelerazioni sono le stesse. Nel sistema di riferimento inerziale associato al baricentro del sistema i valori di accelerazione saranno:

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

Dove aa, una O, una B— accelerazioni causate dall'attrazione della Luna in alcuni punti UN, O, B(Fig. 37); M— massa della Luna; R— raggio della Terra; R- la distanza tra i centri della Terra e della Luna (per i calcoli può essere considerata pari a 60 R); G— costante gravitazionale.

Ma viviamo sulla Terra ed effettuiamo tutte le osservazioni in un sistema di riferimento associato al centro della Terra e non al centro di massa della Terra - Luna. Per arrivare a questo sistema è necessario sottrarre da tutte le accelerazioni l'accelerazione del centro della Terra. Poi

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

Eseguiamo le azioni tra parentesi e teniamone conto R poco rispetto a R e nelle somme e nelle differenze può essere trascurato. Poi

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

Accelerazione UN’UN E UN’B identici in grandezza, opposti in direzione, ciascuno diretto dal centro della Terra. Si chiamano accelerazioni delle maree. A punti C E D le accelerazioni delle maree sono di magnitudo minore e dirette verso il centro della Terra.

Accelerazioni delle maree sono accelerazioni che si verificano in un sistema di riferimento associato ad un corpo per il fatto che, a causa delle dimensioni finite di questo corpo, le sue diverse parti sono attratte diversamente dal corpo perturbatore. A punti UN E B l'accelerazione di gravità risulta essere inferiore rispetto ai punti C E D(Fig. 37). Di conseguenza, affinché la pressione alla stessa profondità sia la stessa (come nei vasi comunicanti), in questi punti l'acqua deve salire, formando la cosiddetta gobba di marea. I calcoli mostrano che l'aumento dell'acqua o della marea in oceano aperto è di circa 40 cm, nelle acque costiere è molto maggiore e il record è di circa 18 metri, cosa che la teoria di Newton non può spiegare.

Sulle coste di molti mari esterni si può vedere un quadro interessante: le reti da pesca sono tese lungo la riva non lontano dall'acqua. Inoltre, queste reti non venivano installate per l'essiccazione, ma per la cattura del pesce. Se rimani sulla riva e guardi il mare, tutto ti diventerà chiaro. Ora l'acqua comincia a salire e, dove fino a poche ore fa c'era un banco di sabbia, si infrangono le onde. Quando l'acqua si ritirò, apparvero delle reti in cui i pesci aggrovigliati scintillavano di squame. I pescatori giravano intorno alle reti e toglievano il pescato. Materiale dal sito

Così un testimone oculare descrive l'inizio della marea: "Abbiamo raggiunto il mare", mi ha detto un compagno di viaggio. Mi guardai intorno sconcertato. Davanti a me c'era davvero una riva: una scia di increspature, la carcassa semisepolta di una foca, rari pezzi di legni, frammenti di conchiglie. E poi c'era una distesa piatta... e niente mare. Ma dopo circa tre ore la linea immobile dell'orizzonte cominciò a respirare e ad agitarsi. E ora il moto ondoso cominciò a scintillare dietro di lei. La marea avanzava in modo incontrollabile lungo la superficie grigia. Superandosi a vicenda, le onde si riversarono sulla riva. Una dopo l'altra, le rocce lontane affondarono e tutt'intorno si vede solo l'acqua. Mi lancia uno spruzzo salato in faccia. Invece di una pianura morta, la distesa d’acqua vive e respira davanti a me”.

Quando un'onda di marea entra nella baia, che ha una pianta a forma di imbuto, le sponde della baia sembrano comprimerla, facendo aumentare più volte l'altezza della marea. Così, nella baia di Fundy, al largo della costa orientale del Nord America, l'altezza della marea raggiunge i 18 metri, mentre in Europa le maree più alte (fino a 13,5 metri) si verificano in Bretagna, vicino alla città di Saint-Malo.

Molto spesso un'onda di marea entra negli estuari

15 ottobre 2012

Il fotografo britannico Michael Marten ha creato una serie di fotografie originali che catturano la costa della Gran Bretagna dalle stesse angolazioni, ma in momenti diversi. Uno scatto con l'alta marea e uno con la bassa marea.

Si è rivelato piuttosto insolito e le recensioni positive del progetto hanno letteralmente costretto l'autore a iniziare a pubblicare il libro. Il libro, intitolato "Sea Change", è stato pubblicato nell'agosto di quest'anno ed è stato pubblicato in due lingue. Michael Marten ha impiegato circa otto anni per creare la sua impressionante serie di fotografie. Il tempo tra l'alta e la bassa marea è in media di poco più di sei ore. Pertanto, Michael deve soffermarsi in ogni luogo più a lungo del semplice tempo di pochi clic dell'otturatore. L'autore coltivava da tempo l'idea di creare una serie di opere del genere. Stava cercando come realizzare i cambiamenti nella natura su pellicola, senza l'influenza umana. E l'ho trovato per caso, in uno dei villaggi costieri scozzesi, dove ho trascorso l'intera giornata e ho colto l'ora dell'alta e della bassa marea.

Le fluttuazioni periodiche del livello dell'acqua (aumento e diminuzione) nelle aree acquatiche della Terra sono chiamate maree.

Il livello più alto dell'acqua osservato in una giornata o mezza giornata durante l'alta marea è chiamato acqua alta, il livello più basso durante la bassa marea è chiamato acqua bassa e il momento in cui si raggiungono questi livelli massimi è chiamato stazionamento (o fase) di alta marea. rispettivamente la marea o la bassa marea. Il livello medio del mare è un valore condizionale, al di sopra del quale si trovano i segni di livello durante l'alta marea e al di sotto del quale durante la bassa marea. Questo è il risultato della media di ampie serie di osservazioni urgenti.

Le fluttuazioni verticali del livello dell'acqua durante l'alta e la bassa marea sono associate ai movimenti orizzontali delle masse d'acqua rispetto alla riva. Questi processi sono complicati dalle ondate di vento, dal deflusso dei fiumi e da altri fattori. I movimenti orizzontali delle masse d'acqua nella zona costiera sono chiamati correnti di marea (o marea), mentre le fluttuazioni verticali dei livelli dell'acqua sono chiamate flussi e riflussi. Tutti i fenomeni associati ai flussi e riflussi sono caratterizzati da periodicità. Le correnti di marea cambiano periodicamente direzione nella direzione opposta, al contrario, le correnti oceaniche, muovendosi continuamente e unidirezionalmente, sono causate dalla circolazione generale dell'atmosfera e coprono vaste aree dell'oceano aperto.

L'alta e la bassa marea si alternano ciclicamente in base alle mutevoli condizioni astronomiche, idrologiche e meteorologiche. La sequenza delle fasi di marea è determinata da due massimi e due minimi nel ciclo giornaliero.

Sebbene il Sole svolga un ruolo significativo nei processi di marea, il fattore decisivo nel loro sviluppo è l’attrazione gravitazionale della Luna. Il grado di influenza delle forze di marea su ciascuna particella d'acqua, indipendentemente dalla sua posizione sulla superficie terrestre, è determinato dalla legge di gravitazione universale di Newton.

Questa legge afferma che due particelle materiali si attraggono con una forza direttamente proporzionale al prodotto delle masse di entrambe le particelle e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra loro. Resta inteso che maggiore è la massa dei corpi, maggiore è la forza di reciproca attrazione che nasce tra loro (a parità di densità, un corpo più piccolo creerà meno attrazione di uno più grande).

La legge significa anche che maggiore è la distanza tra due corpi, minore è l'attrazione tra di loro. Poiché questa forza è inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra due corpi, il fattore distanza gioca un ruolo molto più importante nel determinare l'entità della forza di marea rispetto alle masse dei corpi.

L'attrazione gravitazionale della Terra, agendo sulla Luna e mantenendola in orbita terrestre, è opposta alla forza di attrazione della Terra da parte della Luna, che tende a spostare la Terra verso la Luna e a “sollevare” tutti gli oggetti situati sulla Terra in direzione della Luna.

Il punto sulla superficie terrestre situato direttamente sotto la Luna dista solo 6.400 km dal centro della Terra e in media 386.063 km dal centro della Luna. Inoltre, la massa della Terra è 81,3 volte la massa della Luna. Pertanto, in questo punto della superficie terrestre, la gravità terrestre che agisce su qualsiasi oggetto è circa 300mila volte maggiore della gravità della Luna.

È un'idea comune che l'acqua sulla Terra direttamente sotto la Luna si alzi nella direzione della Luna, facendo sì che l'acqua scorra via da altri punti sulla superficie terrestre, ma poiché la gravità della Luna è così piccola rispetto a quella della Terra, non sarebbe così. essere sufficiente a sollevare così tanta acqua, un peso enorme.
Tuttavia, gli oceani, i mari e i grandi laghi della Terra, essendo grandi corpi liquidi, sono liberi di muoversi sotto l’influenza delle forze di spostamento laterale, e qualsiasi leggera tendenza a spostarsi orizzontalmente li mette in movimento. Tutte le acque che non si trovano direttamente sotto la Luna sono soggette all'azione della componente della forza gravitazionale della Luna diretta tangenzialmente (tangentemente) alla superficie terrestre, così come della sua componente diretta verso l'esterno, e sono soggette a spostamento orizzontale rispetto al solido la crosta terrestre.

Di conseguenza, l'acqua scorre dalle aree adiacenti della superficie terrestre verso un luogo situato sotto la Luna. Il conseguente accumulo di acqua in un punto sotto la Luna forma lì una marea. L'onda di marea stessa nell'oceano aperto ha un'altezza di soli 30-60 cm, ma aumenta in modo significativo quando si avvicina alle coste dei continenti o delle isole.
A causa del movimento dell’acqua dalle zone vicine verso un punto sotto la Luna, si verificano corrispondenti riflussi d’acqua in altri due punti lontani da essa, ad una distanza pari ad un quarto della circonferenza terrestre. È interessante notare che la diminuzione del livello del mare in questi due punti è accompagnata da un aumento del livello del mare non solo sul lato della Terra rivolto verso la Luna, ma anche sul lato opposto.

Questo fatto è spiegato anche dalla legge di Newton. Due o più oggetti situati a distanze diverse dalla stessa fonte di gravità e, quindi, soggetti all'accelerazione di gravità di diversa entità, si muovono l'uno rispetto all'altro, poiché l'oggetto più vicino al centro di gravità ne è più fortemente attratto.

L’acqua nel punto sublunare subisce un’attrazione verso la Luna più forte rispetto alla Terra sottostante, ma la Terra a sua volta ha un’attrazione verso la Luna più forte dell’acqua sul lato opposto del pianeta. Pertanto, si verifica un'onda di marea, che sul lato della Terra rivolto verso la Luna è chiamata diretta e sul lato opposto - inversa. Il primo è solo il 5% più alto del secondo.

A causa della rotazione della Luna nella sua orbita attorno alla Terra, tra due alte maree o due basse maree successive in un dato luogo passano circa 12 ore e 25 minuti. L'intervallo tra i culmini delle successive alte e basse maree è di ca. 6 ore e 12 minuti Il periodo di 24 ore e 50 minuti tra due maree successive è chiamato giorno di marea (o lunare).

Disuguaglianze di marea. I processi delle maree sono molto complessi e per comprenderli è necessario tenere conto di molti fattori. In ogni caso verranno determinate le caratteristiche principali:
1) lo stadio di sviluppo della marea relativo al passaggio della Luna;
2) ampiezza delle maree e
3) il tipo di fluttuazioni delle maree, o la forma della curva del livello dell'acqua.
Numerose variazioni nella direzione e nell'entità delle forze di marea danno origine a differenze nell'entità delle maree mattutine e serali in un dato porto, nonché tra le stesse maree in porti diversi. Queste differenze sono chiamate disuguaglianze di marea.

Effetto semi-diurno. Di solito, entro un giorno, a causa della principale forza di marea - la rotazione della Terra attorno al suo asse - si formano due cicli di marea completi.

Se vista dal Polo Nord dell'eclittica, è ovvio che la Luna ruota attorno alla Terra nella stessa direzione in cui la Terra ruota attorno al proprio asse, in senso antiorario. Ad ogni rivoluzione successiva, un determinato punto sulla superficie terrestre assume nuovamente la posizione direttamente sotto la Luna un po' più tardi rispetto alla rivoluzione precedente. Per questo motivo, sia il flusso che il riflusso delle maree subiscono un ritardo di circa 50 minuti ogni giorno. Questo valore è chiamato ritardo lunare.

Disuguaglianza di mezzo mese. Questo tipo principale di variazione è caratterizzato da una periodicità di circa 143/4 giorni, che è associata alla rotazione della Luna attorno alla Terra e al suo passaggio attraverso fasi successive, in particolare sizigie (lune nuove e lune piene), cioè momenti in cui il Sole, la Terra e la Luna si trovano sulla stessa linea retta.

Finora abbiamo toccato solo l'influenza delle maree della Luna. Il campo gravitazionale del Sole influenza anche le maree, tuttavia, sebbene la massa del Sole sia molto maggiore della massa della Luna, la distanza tra la Terra e il Sole è talmente maggiore della distanza dalla Luna che la forza di marea del Sole è meno della metà di quello della Luna.

Tuttavia, quando il Sole e la Luna si trovano sulla stessa linea retta, sullo stesso lato della Terra o su lati opposti (durante la luna nuova o la luna piena), le loro forze gravitazionali si sommano, agendo lungo lo stesso asse, e la la marea solare si sovrappone alla marea lunare.

Allo stesso modo, l'attrazione del Sole aumenta il riflusso causato dall'influenza della Luna. Di conseguenza, le maree diventano più alte e le maree più basse che se fossero causate solo dalla gravità della Luna. Tali maree sono chiamate maree primaverili.

Quando i vettori della forza gravitazionale del Sole e della Luna sono tra loro perpendicolari (durante le quadrature, cioè quando la Luna è al primo o all'ultimo quarto), le loro forze mareali si oppongono, poiché la marea causata dall'attrazione del Sole si sovrappone a quella riflusso causato dalla Luna.

In tali condizioni le maree non sono così alte e le maree non sono così basse come se fossero dovute solo alla forza gravitazionale della Luna. Tali flussi e riflussi intermedi sono chiamati quadratura.

La gamma dei segni di alta e bassa marea in questo caso è ridotta di circa tre volte rispetto alla marea primaverile.

Disuguaglianza parallattica lunare. Il periodo di fluttuazione dell'altezza delle maree, dovuto alla parallasse lunare, è di 27 giorni e mezzo. La ragione di questa disuguaglianza è la variazione della distanza della Luna dalla Terra durante la rotazione di quest’ultima. A causa della forma ellittica dell'orbita lunare, la forza di marea della Luna al perigeo è maggiore del 40% rispetto all'apogeo.

Disuguaglianza quotidiana. Il periodo di questa disuguaglianza è di 24 ore e 50 minuti. Le ragioni della sua comparsa sono la rotazione della Terra attorno al proprio asse e un cambiamento nella declinazione della Luna. Quando la Luna è vicina all'equatore celeste, le due alte maree di un dato giorno (così come le due basse maree) differiscono leggermente, e le altezze delle alte e basse maree mattutine e serali sono molto vicine. Tuttavia, quando la declinazione nord o sud della Luna aumenta, le maree mattutine e serali dello stesso tipo differiscono in altezza, e quando la Luna raggiunge la sua massima declinazione nord o sud, questa differenza è maggiore.

Sono note anche le maree tropicali, così chiamate perché la Luna è quasi al di sopra dei tropici settentrionali o meridionali.

La disuguaglianza diurna non influenza in modo significativo le altezze di due basse maree successive nell’Oceano Atlantico, e anche il suo effetto sulle altezze delle maree è piccolo rispetto all’ampiezza complessiva delle fluttuazioni. Tuttavia, nell’Oceano Pacifico, la variabilità diurna è tre volte maggiore ai livelli di bassa marea rispetto ai livelli di alta marea.

Disuguaglianza semestrale. La sua causa è la rivoluzione della Terra attorno al Sole e il corrispondente cambiamento nella declinazione del Sole. Due volte all'anno per diversi giorni durante gli equinozi, il Sole è vicino all'equatore celeste, cioè la sua declinazione è prossima allo 0. Anche la Luna si trova vicino all'equatore celeste per circa un giorno ogni metà del mese. Pertanto, durante gli equinozi, ci sono periodi in cui la declinazione sia del Sole che della Luna è approssimativamente uguale a 0. L'effetto mareale totale dell'attrazione di questi due corpi in tali momenti è più evidente nelle aree situate vicino all'equatore terrestre. Se allo stesso tempo la Luna è nella fase di luna nuova o luna piena, la cosiddetta. maree equinoziali primaverili.

Disuguaglianza della parallasse solare. Il periodo di manifestazione di questa disuguaglianza è di un anno. La sua causa è il cambiamento della distanza dalla Terra al Sole durante il movimento orbitale della Terra. Una volta per ogni rivoluzione attorno alla Terra, la Luna si trova alla distanza più breve da essa al perigeo. Una volta all'anno, intorno al 2 gennaio, la Terra, muovendosi nella sua orbita, raggiunge anche il punto di massimo avvicinamento al Sole (perielio). Quando questi due momenti di avvicinamento più vicino coincidono, causando la maggiore forza di marea netta, ci si possono aspettare livelli di marea più alti e livelli di marea più bassi. Allo stesso modo, se il passaggio dell'afelio coincide con l'apogeo, si verificano maree più basse e maree meno profonde.

Massime ampiezze di marea. La marea più alta del mondo è generata dalle forti correnti nella baia di Minas nella baia di Fundy. Le fluttuazioni delle maree qui sono caratterizzate da un corso normale con un periodo semi-diurno. Il livello dell'acqua durante l'alta marea spesso aumenta di oltre 12 metri in sei ore, per poi scendere della stessa quantità nelle sei ore successive. Quando l'effetto della marea primaverile, la posizione della Luna al perigeo e la massima declinazione della Luna si verificano nello stesso giorno, il livello della marea può raggiungere i 15 m. Questa ampiezza eccezionalmente grande delle fluttuazioni di marea è in parte dovuta alla forma ad imbuto forma della baia di Fundy, dove le profondità diminuiscono e le sponde si avvicinano verso la sommità della baia.Le cause delle maree, oggetto di costante studio da molti secoli, sono tra quei problemi che hanno dato origine a numerose teorie controverse anche in tempi relativamente recenti

Charles Darwin scrisse nel 1911: “Non c’è bisogno di cercare la letteratura antica per amore di teorie grottesche sulle maree”. Tuttavia, i marinai riescono a misurare la propria altezza e ad approfittare delle maree senza avere la minima idea delle reali cause del loro verificarsi.

Penso che non dobbiamo preoccuparci troppo delle cause delle maree. Sulla base di osservazioni a lungo termine, per ogni punto delle acque terrestri vengono calcolate apposite tabelle che indicano gli orari di alta e bassa marea per ogni giorno. Sto programmando il mio viaggio, ad esempio, in Egitto, famoso per le sue lagune poco profonde, ma cerca di pianificare in anticipo in modo che il pieno d'acqua avvenga nella prima metà della giornata, il che ti permetterà di pedalare completamente per gran parte del tempo. le ore diurne.
Un'altra domanda relativa alle maree che interessa ai kiters è la relazione tra le fluttuazioni del vento e del livello dell'acqua.

Una superstizione popolare afferma che con l'alta marea il vento si intensifica, ma con la bassa marea diventa aspro.
L'influenza del vento sui fenomeni delle maree è più comprensibile. Il vento dal mare spinge l'acqua verso la costa, l'altezza della marea aumenta oltre la norma, e con la bassa marea anche il livello dell'acqua supera la media. Al contrario, quando il vento soffia da terra, l'acqua viene allontanata dalla costa e il livello del mare si abbassa.

Il secondo meccanismo funziona aumentando la pressione atmosferica su una vasta area d’acqua; il livello dell’acqua diminuisce man mano che si aggiunge il peso sovrapposto dell’atmosfera. Quando la pressione atmosferica aumenta di 25 mm Hg. Art., il livello dell'acqua scende di circa 33 cm Una zona di alta pressione o anticiclone è solitamente chiamata bel tempo, ma non per i kiters. C'è calma al centro dell'anticiclone. Una diminuzione della pressione atmosferica provoca un corrispondente aumento del livello dell’acqua. Di conseguenza, un forte calo della pressione atmosferica combinato con venti violenti da uragano può causare un notevole aumento del livello dell’acqua. Tali onde, sebbene dette di marea, non sono infatti associate all'influenza delle forze di marea e non presentano la periodicità caratteristica dei fenomeni di marea.

Ma è del tutto possibile che la bassa marea possa anche influenzare il vento, ad esempio, una diminuzione del livello dell'acqua nelle lagune costiere porta ad un maggiore riscaldamento dell'acqua e, di conseguenza, ad una diminuzione della differenza di temperatura tra il mare freddo e il terreno riscaldato, che indebolisce l’effetto della brezza.

Foto di Michael Marten

I flussi e riflussi sono fenomeni naturali che molte persone hanno sentito e osservato, soprattutto coloro che vivono in riva al mare o all'oceano. Cosa sono i flussi e riflussi, quale potere risiede in essi, perché si presentano, leggi l'articolo.

Significato della parola "marea"

Secondo il dizionario esplicativo di Efremova, la marea è un fenomeno naturale quando il livello del mare aperto aumenta, cioè aumenta, e questo si ripete periodicamente. Cosa significa marea? Secondo il dizionario esplicativo di Ozhegov, una marea è un afflusso, un accumulo di qualcosa che si muove.

Marea: che cos'è?

Questo è un fenomeno naturale quando il livello dell'acqua nell'oceano, nel mare o in un altro specchio d'acqua aumenta e diminuisce regolarmente. Cos'è una marea? Questa è una risposta all'influenza delle forze gravitazionali, cioè le forze di attrazione possedute dal Sole, dalla Luna e da altre forze di marea.

Cos'è una marea? Si tratta dell'innalzamento dell'acqua dell'oceano al livello più alto, che avviene ogni 13 ore. La bassa marea è il fenomeno opposto in cui l'acqua nell'oceano scende al livello più basso.

Flusso e riflusso: che cos'è? Questa è una fluttuazione del livello dell'acqua che si verifica periodicamente verticalmente. Questo fenomeno naturale, flusso e riflusso, si verifica perché la posizione del Sole e della Luna cambia rispetto alla Terra, insieme agli effetti di rotazione della Terra e alle caratteristiche del rilievo.

Dove si verificano le maree?

Questi fenomeni naturali si osservano in quasi tutti i mari. Sono espressi in aumenti e diminuzioni periodici dei livelli dell'acqua. Le maree si verificano sui lati opposti della Terra, che si trovano vicino alla linea diretta verso il Sole e la Luna. La formazione di una gobba su un lato della Terra è influenzata dall'attrazione diretta dei corpi celesti e, dall'altro, dalla loro minima attrazione. Poiché la Terra ruota, vicino alla riva del mare in ogni punto della giornata si verificano due alte maree e lo stesso numero di basse maree.

Le maree non sono le stesse. Il movimento delle masse d'acqua e il livello al quale l'acqua sale nel mare dipendono da molti fattori. Questa è la latitudine dell'area, il profilo del terreno, la pressione atmosferica, la forza del vento e molto altro.

Varietà

I flussi e riflussi sono classificati in base alla durata del ciclo. Sono:

• Mezza indennità giornaliera, quando si verificano due alte maree e due basse maree al giorno, cioè la trasformazione dello spazio d'acqua nell'oceano o mare costituito da acque piene e incomplete. I parametri di ampiezza, che si alternano tra loro, non presentano praticamente differenze. Si presentano come una linea sinusoidale curva e sono localizzati nelle acque di un mare come il Mare di Barents, al largo del Mar Bianco, e sono distribuiti in quasi tutto l'Oceano Atlantico.
• Indennità giornaliera- caratterizzato da un'alta marea e altrettante basse maree nell'arco della giornata. Tali fenomeni naturali si osservano anche nell'Oceano Pacifico, ma molto raramente. Quindi, se il satellite della Terra passa attraverso la zona equatoriale, si osserva acqua stagnante. Ma se la declinazione della Luna avviene con l'indice più piccolo, si osservano maree a bassa potenza di natura equatoriale. Se i numeri sono più alti, si formano maree tropicali, accompagnate da una forza significativa.
• Misto, quando in altezza predominano le maree semidiurne o diurne con configurazione irregolare. Ad esempio, nei cambiamenti semi-diurni del livello dell'idrosfera c'è una somiglianza in molti modi con le maree semi-diurne, e nei cambiamenti diurni - con le maree dello stesso tempo, cioè diurne, che dipendono dal grado di quale è inclinata la Luna in un dato periodo di tempo. Le maree miste sono più comuni nell'Oceano Pacifico.

• Maree anomale- caratterizzato da salite e discese d'acqua che non si adattano ad alcuna descrizione basata su varie caratteristiche. L'anomalia ha una connessione diretta con le acque poco profonde, a seguito della quale cambia il ciclo di salita e discesa dell'acqua. Questo processo colpisce soprattutto le foci dei fiumi. Qui le alte maree sono più brevi delle basse maree. Cataclismi simili caratterizzano alcuni tratti della Manica, così come le correnti del Mar Bianco.

Tuttavia, le maree sono praticamente invisibili nei mari, che sono detti interni, cioè separati dall'oceano da stretti, di larghezza ridotta.

Cosa crea le maree?

Se le forze di gravità e inerzia vengono interrotte, sulla Terra si formano le maree. Il fenomeno naturale delle maree si verifica in misura maggiore in prossimità delle coste oceaniche. Qui, due volte al giorno, il livello dell'acqua sale in misura diversa e scende lo stesso numero di volte. Ciò accade perché si formano delle gobbe sulla superficie di due regioni opposte dell'oceano. La loro posizione è determinata in base alla posizione della Luna e del Sole.

Influenza della Luna

La Luna ha un'influenza maggiore sul verificarsi delle maree rispetto al Sole. Come risultato di numerosi studi, è stato riscontrato che il punto sulla superficie terrestre situato più vicino alla Luna è influenzato da fattori esterni il 6% in più rispetto al punto più distante uno. A questo proposito, gli scienziati hanno concluso che grazie a questa demarcazione delle forze, la Terra si sta allontanando nella direzione di una traiettoria come Luna-Terra.

Tenendo conto del fatto che la Terra ruota attorno al proprio asse in un giorno, durante questo periodo una doppia onda di marea passa lungo il tratto creato, o più precisamente, il suo perimetro, due volte. Questo processo crea doppie "valli". La loro altezza nell'Oceano Mondiale raggiunge i due metri e sulla terra - 40-43 centimetri, quindi questo fenomeno passa inosservato agli abitanti del pianeta. Non sentiamo il potere del flusso e riflusso delle maree, non importa dove ci troviamo: sulla terra o sull'acqua. Sebbene le persone abbiano familiarità con questo fenomeno osservandolo sulla costa. Le acque del mare o dell'oceano a volte guadagnano un'altitudine piuttosto elevata per inerzia, quindi vediamo le onde che si infrangono sulla riva: questa è la marea. Quando tornano indietro, la marea è bassa.

Influenza del sole

La stella principale del sistema solare si trova lontano dalla Terra. Per questo motivo il suo impatto sul nostro pianeta è poco avvertibile. Il Sole è più massiccio della Luna, se consideriamo questi corpi celesti come fonti di energia. Ma la grande distanza tra la stella e la Terra influisce sull'ampiezza delle maree solari, che è due volte inferiore a quella di processi simili sulla Luna. Quando c'è la luna piena e la luna è crescente, i corpi celesti - il Sole, la Terra e la Luna - hanno la stessa posizione, di conseguenza le maree solari e lunari si sommano. Il Sole ha poca influenza sulle maree durante il periodo in cui le forze gravitazionali della Terra vanno in due direzioni: verso la Luna e il Sole. In questo momento, il livello della bassa marea aumenta e il livello della marea diminuisce.

La terra del pianeta occupa il 30% della superficie. Il resto è coperto da oceani e mari, ai quali sono associati molti segreti e fenomeni naturali. Uno di questi è la cosiddetta marea rossa. Questo fenomeno è sorprendente in bellezza. Si verifica al largo della costa del Golfo della Florida ed è considerato il più grande, soprattutto durante i mesi estivi di giugno o luglio. La frequenza con cui puoi osservare una marea rossa dipende da una ragione banale: l'inquinamento umano delle acque costiere. Le onde hanno una ricca tonalità rossa o arancione brillante. Questo è uno spettacolo sorprendente, ma ammirarlo a lungo è pericoloso per la salute.

Il fatto è che le alghe danno colore all'acqua durante la fioritura. Questo periodo si verifica in modo molto intenso, le piante rilasciano grandi quantità di tossine e sostanze chimiche. Non si dissolvono completamente in acqua, alcuni di essi vengono rilasciati nell'aria. Queste sostanze sono molto dannose per piante, animali e uccelli marini. Le persone spesso ne soffrono. Particolarmente pericolosi per l'uomo sono i molluschi catturati nella zona della marea rossa. Una persona che li consuma subisce un grave avvelenamento, che spesso porta alla morte. Il fatto è che il livello di ossigeno diminuisce durante l'alta marea, nell'acqua compaiono ammoniaca e idrogeno solforato. Sono la causa dell'avvelenamento.

Quali sono le maree più alte del mondo?

Se la baia ha la forma di un imbuto, quando un'onda di marea la colpisce, le sponde vengono compresse. Per questo motivo, l'altezza della marea aumenta. Pertanto, l'altezza del maremoto al largo della costa orientale del Nord America, precisamente nella baia di Fundy, raggiunge circa 18 metri. In Europa, le maree più alte (13,5 metri) si registrano in Bretagna, vicino a Saint-Malo.

In che modo le maree influenzano gli abitanti del pianeta?

Gli abitanti marini sono particolarmente sensibili a questi fenomeni naturali. Le maree hanno la maggiore influenza sugli abitanti delle acque della fascia costiera. Quando il livello dell'acqua terrestre cambia, si sviluppano organismi con uno stile di vita sedentario. Si tratta di molluschi e ostriche, per le quali i cambiamenti nella struttura dell'elemento acqua non impediscono loro di riprodursi. Questo processo avviene molto più attivamente durante l'alta marea.

Ma per molti organismi, le fluttuazioni periodiche del livello dell’acqua portano sofferenza. È particolarmente difficile per i piccoli animali, molti di loro cambiano completamente il loro habitat durante l'alta marea. Alcuni si avvicinano alla riva, mentre altri, al contrario, vengono trasportati in profondità nell'oceano dall'onda. La natura, ovviamente, coordina tutti i cambiamenti sul pianeta, ma gli organismi viventi si adattano alle condizioni presentate dall'attività della Luna, così come da quella del Sole.

Che ruolo giocano le maree?

Abbiamo spiegato cosa sono i flussi e i riflussi. Qual è il loro ruolo nella vita umana? Questi fenomeni naturali hanno un potere titanico, che purtroppo oggi è poco utilizzato. Sebbene i primi tentativi in ​​questa direzione siano stati fatti a metà del secolo scorso. In diversi paesi del mondo hanno iniziato a costruire centrali idroelettriche che sfruttano la forza dei maremoti, ma ce ne sono ancora pochissime.

L’importanza delle maree è enorme anche per la navigazione marittima. È durante la loro formazione che le navi entrano nel fiume molti chilometri a monte per scaricare le merci. Pertanto, è molto importante sapere quando si verificheranno questi fenomeni, per i quali vengono compilate apposite tabelle. I capitani delle navi li usano per determinare l'ora esatta delle maree e la loro altezza.

La Baia di Fundy si trova sulla costa atlantica del Nord America, nella parte nordorientale del Golfo del Maine, tra le regioni canadesi di Kew-Brunswick e la Nuova Scozia. Questa baia è nota per le maree più alte del mondo. A causa della forma unica della baia, la differenza nel livello dell'acqua tra l'alta e la bassa marea può arrivare fino a 14 metri. Durante ogni ciclo, più di 100 miliardi di tonnellate di acqua di mare entrano ed escono dalla Baia di Fundy, più del flusso combinato di tutti i fiumi d'acqua dolce del mondo. Ogni giorno c'era un'alta marea e una bassa marea. Sono necessarie 6 ore e 13 minuti affinché una bassa marea si trasformi in un'alta marea e 6 ore e 13 minuti affinché il livello dell'acqua scenda dall'alta marea alla bassa marea. Questa frequenza offre a ciascun visitatore un'opportunità unica di vedere sia l'alta che la bassa marea durante il giorno, in qualsiasi periodo dell'anno.

Questo ecosistema unico solleva i nutrienti dal fondale oceanico, fornendo nutrienti in abbondanza a pesci, uccelli, balene e altri organismi marini. Questo è ciò su cui si basa l'economia della regione di Fundy. Potenti correnti hanno creato incredibili scogliere sulle rive della baia, esponendo fossili formatisi più di 300 milioni di anni fa.

Perché le maree nella Baia di Fundy sono le più alte?
La gamma media di fluttuazioni negli oceani del mondo è al massimo di 1 metro, quindi come può verificarsi una differenza fino a 16 metri in questa baia? Tutto si spiega con la particolare conformazione degli argini in questi luoghi e con i grandissimi volumi d'acqua.

L'acqua nel bacino di Fundy ha un periodo caratteristico di oscillazione in cui il fluido spinto "schiaccia" ritmicamente avanti e indietro per un periodo di tempo. Su scala più piccola, puoi immaginare una vasca da bagno piena d'acqua, dove basterebbero solo pochi secondi per far increspare l'acqua e rovesciarla fuori bordo. Nella Baia di Fundy, a causa dell'enorme profondità, il periodo naturale di oscillazione è di circa 12-13 ore. Questa fluttuazione coincide nell'intervallo con le maree dell'Oceano Atlantico, le cui correnti si riversano nella baia ogni 12 ore e 26 minuti. Grazie a questa caratteristica unica, Fundy è elencata come una delle 10 meraviglie naturali del Canada.

Immagina una persona che dondola ritmicamente avanti e indietro su un'altalena, raggiungendo ogni volta una certa altezza. Ora immagina che a un certo momento appaia qualcuno che gli dà ulteriore accelerazione e insieme raggiungono un'altezza molto maggiore. Lo stesso vale per le maree di Fundy, l'acqua si muove avanti e indietro in sincronia con le correnti oceaniche.


Un'influenza secondaria sul flusso e riflusso delle maree è la forma della baia. Ha la forma di una grande pipa naturale, diventando più piccola e stretta nella parte superiore.
Alla fine aggiungerò un video in cui tutti questi processi potranno essere esaminati in modo più dettagliato.

Il contenuto dell'articolo

Flussi e riflussi, fluttuazioni periodiche del livello dell'acqua (innalzamento e abbassamento) nelle aree acquatiche della Terra, causate dall'attrazione gravitazionale della Luna e del Sole che agiscono sulla Terra in rotazione. Tutte le grandi aree acquatiche, compresi oceani, mari e laghi, sono soggette alle maree in un modo o nell'altro, sebbene siano piccole nei laghi.

Cascata reversibile

(inversione di direzione) è un altro fenomeno associato alle maree nei fiumi. Un tipico esempio è la cascata sul fiume Saint John (New Brunswick, Canada). Qui, attraverso una stretta gola, l'acqua durante l'alta marea penetra in un bacino situato sopra il livello dell'acqua bassa, ma leggermente al di sotto del livello dell'acqua alta nella gola stessa. Pertanto, sorge una barriera attraverso la quale l'acqua forma una cascata. Durante la bassa marea, l'acqua scorre a valle attraverso uno stretto passaggio e, superando una sporgenza sottomarina, forma una normale cascata. Durante l'alta marea, un'onda ripida che penetra nella gola precipita come una cascata nel bacino sovrastante. Il flusso all'indietro continua finché i livelli dell'acqua su entrambi i lati della soglia sono uguali e la marea inizia a diminuire. Successivamente viene ripristinata nuovamente la cascata rivolta a valle. La differenza media del livello dell'acqua nella gola è di ca. 2,7 m, tuttavia, con le maree più alte, l'altezza della cascata diretta può superare i 4,8 me quella inversa - 3,7 m.

Massime ampiezze di marea.

La marea più alta del mondo è generata dalle forti correnti nella baia di Minas nella baia di Fundy. Le fluttuazioni delle maree qui sono caratterizzate da un corso normale con un periodo semi-diurno. Il livello dell'acqua durante l'alta marea spesso aumenta di oltre 12 metri in sei ore, per poi scendere della stessa quantità nelle sei ore successive. Quando l'effetto della marea primaverile, la posizione della Luna al perigeo e la massima declinazione della Luna si verificano nello stesso giorno, il livello della marea può raggiungere i 15 m. Questa ampiezza eccezionalmente grande delle fluttuazioni di marea è in parte dovuta alla forma ad imbuto forma della Baia di Fundy, dove i fondali diminuiscono e le sponde si avvicinano verso la sommità della baia.

Vento e tempo.

Il vento ha un'influenza significativa sui fenomeni delle maree. Il vento dal mare spinge l'acqua verso la costa, l'altezza della marea aumenta oltre la norma, e con la bassa marea anche il livello dell'acqua supera la media. Al contrario, quando il vento soffia da terra, l'acqua viene allontanata dalla costa e il livello del mare si abbassa.

A causa dell'aumento della pressione atmosferica su una vasta area d'acqua, il livello dell'acqua diminuisce, poiché si aggiunge il peso sovrapposto dell'atmosfera. Quando la pressione atmosferica aumenta di 25 mm Hg. Art., il livello dell'acqua scende di circa 33 cm La diminuzione della pressione atmosferica provoca un corrispondente aumento del livello dell'acqua. Di conseguenza, un forte calo della pressione atmosferica combinato con venti violenti da uragano può causare un notevole aumento del livello dell’acqua. Tali onde, sebbene dette di marea, non sono infatti associate all'influenza delle forze di marea e non presentano la periodicità caratteristica dei fenomeni di marea. La formazione di queste onde può essere associata sia a venti con forza da uragano, sia a terremoti sottomarini (in quest'ultimo caso vengono chiamate onde marine sismiche, o tsunami).

Utilizzando l'energia delle maree.

Sono stati sviluppati quattro metodi per sfruttare l’energia delle maree, ma il più pratico è creare un sistema di pozze di marea. Allo stesso tempo, nel sistema di chiuse vengono sfruttate le fluttuazioni del livello dell'acqua legate ai fenomeni delle maree, in modo che venga costantemente mantenuta una differenza di livello che consenta la produzione di energia. La potenza delle centrali mareomotrici dipende direttamente dall'area delle pozze di trappola e dal potenziale dislivello. Quest'ultimo fattore, a sua volta, è funzione dell'ampiezza delle fluttuazioni delle maree. Il dislivello raggiungibile è in assoluto il più importante per la produzione di energia, anche se il costo delle strutture dipende dall’area dei bacini. Attualmente, grandi centrali mareomotrici operano in Russia nella penisola di Kola e nelle Primorye, in Francia nell'estuario del fiume Rance, in Cina vicino a Shanghai, così come in altre aree del globo.