Приливы и отливы - периодические вертикальные колебания уровня океана или моря, являющиеся результатом изменения положений Луны и Солнца относительно Земли в совокупности с эффектами вращения Земли и особенностями данного рельефа и проявляющееся в периодическом горизонтальном смещении водных масс. Приливы и отливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как приливные течения, делающие предсказание приливов важным для прибрежной навигации.
Интенсивность этих явлений зависит от многих факторов, однако наиболее важным из них является степень связи водоёмов с мировым океаном. Чем более замкнут водоём, тем меньше степень проявления приливо-отливных явлений.
Хотя для земного шара сила тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем сила тяготения Луны, приливные силы, порождаемые Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем. Это происходит из-за того, что приливные силы зависят не от величины гравитационного поля, а от степени его неоднородности (градиента). При увеличении расстояния до источника поля градиент уменьшается быстрее, чем величина самого поля. Поскольку Солнце почти в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, то и приливные силы, вызываемые солнечным притяжением, слабее.
Также, одной из причин возникновения приливов и отливов, является суточное (собственное) вращение Земли, увлекающее массы воды мирового океана, имеющего форму эллипсоида, большая ось которого не совпадает с осью вращения Земли и не участвует в её вращении вокруг этой оси. Это ведёт к тому, что в системе отсчёта, связанной с Земной поверхностью, по океану бегут по взаимно противоположным сторонам земного шара две волны, приводящие в каждой точке океанского побережья к периодическим, два раза в сутки повторяющимся, явлениям отлива, чередующихся с приливами.
Таким образом, ключевыми моментами в объяснении приливо-отливных явлений являются:
1. суточное вращение Земного шара;
2. деформация покрывающей земную поверхность водной оболочки, превращающей её в эллипсоид;
3. несовпадение его большой оси с осью вращения Земли.
Отсутствие одного из этих факторов исключает возможность появления приливов и отливов.
При объяснении причин приливов обычно внимание обращается лишь на второй из этих факторов. Но расхожее объяснение рассматриваемого явления только действием приливных сил неполно. Так, в случае совпадения упомянутых выше осей, приливно-отливные явления наблюдаться, как периодическое явление, не будут, сколь бы велики ни были приливные силы.
Приливная волна, имеющая форму упомянутого выше эллипсоида, представляет собой суперпозицию двух «двугорбых» волн, образовавшихся в результате гравитационного взаимодействия планетной пары Земля — Луна и гравитационного взаимодействия этой пары с центральным светилом — Солнцем с одной стороны. Кроме того, фактором, определяющим образование этой волны, выступают силы инерции (не путать с центробежными силами), имеющими место при обращении небесных тел вокруг общих для них центров масс.
Ежегодно повторяющийся приливо-отливный цикл остаётся неизменным вследствие точной компенсации сил притяжения между Солнцем и центром масс планетной пары и силами инерции, приложенными к этому центру.
Однако такая компенсация для водной оболочки Земли в силу её разной удалённости от Луны (и Солнца) оказывается нарушенной. На стороне, обращённой к Луне (Солнцу) преобладают силы гравитации, а на противоположной — силы инерции.
Возникающие при этом приливные силы компенсируются силами собственного гравитационного поля небесных тел.
Поскольку положение Луны и Солнца по отношению к Земле периодически меняется, меняется и интенсивность результирующих приливо-отливных явлений.
Постоянные морские течения наблюдаются на значительных площадях Мирового океана. Они связаны с различиями в плотности морской воды, зависящей от температуры и солености, с постоянно дующими ветрами (пассатами и муссонами) и другими факторами. Скорости морских течений меняются в достаточно широких пределах.
Таблица 1
Основные течения Мирового океана
Течение | Океан | Характеристика |
Агульясово(Игольного мыса) | Индийский | Теплое |
Аляскинское | Тихий | Теплое |
Антильское | Атлантический | Теплое |
Бенгальское | Атлантический | Холодное |
Берингово | Тихий | Теплое |
Бразильское | Атлантический | Теплое |
Гвианское | Атлантический | Теплое |
Гвинейское | Атлантический | Теплое |
Гольфстрим | Атлантический | Теплое |
Гренландское | Северный Ледовитый | Холодное |
Западных Ветров | Тихий, Индийский | Холодное |
Ирмингера | Атлантический | Теплое |
Калифорнийское | Тихий | Холодное |
Камчатское | Тихий | |
Канарское | Атлантический | Холодное |
Кромвелла | Тихий | |
Курильское | Тихий | Холодное |
Куросио (Японское) | Тихий | Теплое |
Лабрадорское | Атлантический | Холодное |
Ломоносова | Атлантический | Экваториальное противотечение |
Мадагаскарское | Индийский | Теплое |
Мозамбикское | Индийский | |
Муссонное | Индийский | Нейтральное |
Норвежское | Северный Ледовитый | Теплое |
Нордкапское | ||
Перуанское (Гумбольдтово) | Тихий | Холодное |
Северо-Атлантическое | Атлантический | Теплое |
Сомалийское | Индийский | Теплое |
Флоридское – южнаячасть Гольфстрима | Атлантический | Теплое |
Фолклендское | Атлантический | Холодное |
Цусимское | Тихий | Теплое |
Шпицбергенское | Северный Ледовитый | Теплое |
Южное Пассатное | Тихий, Индийский | Теплое |
Северное Пассатное | Тихий | Теплое |
Севоро-Тихоокеанское | Тихий | Теплое |
Морские течения перемещают во взвесях большое количество обломочного материала, не только илистого, но и мелкопесчаного, и взмучивают донные осадки.
море дно разрушительный аккумулятивный
5. Морфология дна океанов и морей
Геологическая деятельность морей и океанов зависит от многих факторов: рельефа дна, подвижности земной коры в пределах водных бассейнов и окружающей суши, солености, состава и температуры морских вод, газового режима, деятельности морских организмов, движении морской воды, климата и др.
Для начала рассмотрим морфологию дна океанов и морей. Выделяют несколько областей, отличающиеся разными условиями осадконакопления:
1. Литоральная или прибрежная область, заполняемая во время приливов и осушаемая при отливе;
2. Мелководная область (шельф или материковая отмель) – слабонаклонённая выровненная часть подводной окраины континентов, прилегающая к берегам суши и характеризующаяся общим с ней геологическим строением. Глубина шельфа обычно до 100-200 м; ширина шельфа составляет от 1-3 км до 1500 км (шельф Баренцева моря). Внешняя граница шельфа очерчена перегибом рельефа дна - бровкой шельфа.
Современные шельфы в основном сформированы в результате затопления окраин континентов при подъёме уровня Мирового океана вследствие таяния ледников, а также из-за погружений участков земной поверхности, связанных с новейшими тектоническими движениями. Шельф существовал во все геологические периоды, в одни из них резко разрастаясь в размерах (например, в юрское и меловое время), в другие, занимая небольшие площади (Пермь). Современная геологическая эпоха характеризуется умеренным развитием шельфовых морей.
3. Глубоководная или батиальная область
а) Материковый склон – один из основных элементов подводной окраины материков; он расположен между шельфом и материковым подножием. Характеризуется более крутыми уклонами поверхности по сравнению с шельфом и ложем океана (в среднем 3-
, иногда до ) и значительной расчленённостью рельефа. Типичными формами рельефа являются ступени, параллельные бровке и основанию склона, а также подводные каньоны, обычно берущие начало ещё на шельфе и протягивающиеся до материкового подножия. Сейсмическими исследованиями, драгированием и глубоководным бурением установлено, что по геологическому строению материковый склон, как и шельф, представляет собой непосредственное продолжение структур, развитых на прилегающих участках материков.б) Материковое подножие представляет собой шлейф аккумулятивных отложений, возникший у подножия материкового склона за счёт перемещения материала вниз по склону (путём мутьевых потоков, подводных оползней и обвалов) и осаждения взвеси. Глубина материкового подножия достигает 3,5 км и более. Геоморфологически оно представляет собой наклонную холмистую равнину. Аккумулятивные отложения, образующие материковое подножие, обычно наложены на ложе океана, представленное корой океанического типа, или располагаются частично на континентальной, частично на океанической коре.