Қайту толқындары туралы қызықты мәліметтер
Мұхит ешқашан шынайы мағынада қозғалыссыз болмайды – тыныш күнде де оның беті демалып, мыңдаған жылдар бойы адамдар бақылап келген ырғақта көтеріліп, төмендеп отырады. Тасқын мен қайту толқындары – ерекшеліксіз барлық теңіздер мен мұхиттарды қамтитын планетамыздағы ең ауқымды және тұрақты құбылыстардың бірі. Бұл құбылыстың көрінетін қарапайымдылығының артында – су келді, су кетті – Жерді, Айды, Күнді және тартылыс заңдарын бір-бірімен байланыстыратын таңғалдырарлық механика жатыр. Қайту толқыны ерекше назар аудартады – ол жағалауларды ашып, жағажай бет-бейнесін өзгертеді және миллиондаған тіршілік иелерінің өміріне ықпал етеді. Осы мақалада біз сізге қайту толқындары туралы қызықты және танымдық мәліметтер жинадық.
Қайту толқындары тек Айдың тартылысымен ғана емес, Жер – Ай жүйесінің айналу орталық күшімен де туындайды
Тасқын мен қайту толқындары Аймен байланысты екенін көпшілік біледі, алайда бұл құбылыстың механикасы ойлағаннан күрделірек. Ай Жердің өзіне жақын жағын орталықтан гөрі күштірек тартады – қашықтық айырмасына байланысты. Бұл тартылыс суды Айға қараған жақтағы тасқын «дөңесіне» жинайды. Бір мезгілде Жердің қарама-қарсы жағында екінші тасқын дөңесі пайда болады – онда Жер-Ай жүйесінің ортақ масса орталығы айналасында айналудан туындайтын орталықтан тепкіш күш Айдың тартылысынан асып кетеді, ал су да сыртқа шығыңқы болады. Дәл сондықтан планетадағы жерлердің басым бөлігінде тәулігіне бір емес, екі тасқын және екі қайту толқыны болады – Жер айналған сайын жағалаулардың әртүрлі учаскелері осы екі дөңестің астына және олардың арасына кезекпен тап болады.
Дүниежүзіндегі ең биік тасқындар 16 метрге жетеді – және Фанди шығанағында болады
Канаданың Нью-Брансуик пен Жаңа Шотландия провинциялары арасында орналасқан Фанди шығанағы планетадағы тасқын амплитудасы бойынша абсолютті рекордшы болып табылады. Онда тасқын мен қайту толқыны кезіндегі су деңгейінің айырмасы 16–17 метрге жетеді – бұл бесқабатты үйдің биіктігі. Мұндай шектен тыс құбылыстың себебі шығанақтың ішке қарай тарылатын және таяздайтын ерекше пішіні – толқын «сорып» алынып, түп пен қабырғалардан шағылысып, бірнеше есе күшейеді. Су прибывает және азаятын жылдамдық соншалықты үлкен, қайту толқыны кезінде шығанақтың ашылған түбіне шыққан туристерді арнайы белгілермен ескертеді – егер уақытында оралмаса, тасқын күткеннен ерте қуып жетеді. Тәулігіне Фанди шығанағы арқылы шамамен 100 миллиард тонна су өтеді – бұл дүниежүзіндегі барлық өзендердің тәуліктік жиынтық ағынынан көп.
Қайту толқыны кезінде басқа уақытта қолжетімсіз жер алқаптары ашылады
Қайту толқыны бірнеше сағат бұрын теңіз жазығы болған жерде уақытша құрлықты сөзбе-сөз жасайды. Ұлыбританияда қайту толқыны кезінде бүкіл жолдар мен өткелдер пайда болады – мысалы, Нортумберленд жағалауындағы Линдисфарн аралы материкпен тек қайту толқыны сағаттарында ғана жалғасады, ал туристер тасқын кестесін қатаң сақтауы керек, әйтпесе қиылып қалу қаупі бар. Атышулы француз Мон-Сен-Мишель, тас аралда орналасқан, күшті қайту толқыны кезінде кең жатаған құм жайылымдарымен қоршалады, ол арқылы бұрын қажылар аббатствоға жаяу жүріп барған. Кореяның және Қытайдың кейбір жағалауларында қайту толқыны аралдар арасындағы «жолды» ашады – «бөлінетін теңіз» деп белгілі бұл құбылыс жыл сайын жүз мыңдаған туристерді тартады. Бұл уақытша ашылатын учаскелер маңызды экологиялық маңызға ие – дәл осы жерде қытқылдары бойынша ұшатын миллиондаған кезбе құстар азықтанады.
Қайту толқыны орасан зор теңіз жануарлары санының мінез-құлқына ықпал етеді
Тасқын-қайту толқыны аймағында тіршілік ету – табиғаттағы тіршілікті сақтауға ең қатал сынақтардың бірі. Бұл белдеуде мекендейтін жандықтар бірнеше сағат ішінде суда, содан кейін тікелей күн сәулесінде – мүлде өзгеше қысым, температура және ылғалдылықта – болады. Митилидтер, устрицалар мен ракушалар қайту толқыны кезінде қабықтарын тығыз жауып, ішінде ылғалды сақтап, кебуден қорғайды. Сегізаяқтар мен ұсақ балықтар тас ойпаңдарындағы «тасқын ванналарында» жасырынып, судың оралуын күтеді. Теңіз жұлдыздары дәл қайту толқыны кезінде аңшылыққа шығады – олжалар шектеулі кеңістікте жиналғанда. Шаянтәрізділер ашылатын түбін аңшылық жайылым ретінде пайдаланады, ал кейбір құс түрлері – сулық, turnstone және басқалары – жағалауға дәл қайту толқыны сағаттарында ұшып келеді, осы сәтте азықтың ең қолжетімді екенін біледі.
Тасқындар өз күші мен уақытын Айдың фазаларына байланысты өзгертеді
Тасқын-қайту толқыны белсенділігі Айдың, Жердің және Күннің өзара орналасуына байланысты циклді түрде күшейіп, әлсірейді. Жаңа ай мен толық ай кезеңдерінде Ай мен Күн Жермен бір сызыққа тізіледі, олардың гравитациялық ықпалдары қосылады – және жай тасқындардан айтарлықтай биік деп аталатын сизигиялық тасқындар пайда болады. Дәл осы кезеңдерде қайту толқындары ерекше күшті болады – су ерекше алысқа шегінеді және басқа уақытта судың астында қалатын түп аймақтарын ашады. Айдың бірінші және үшінші ширегі кезеңдерінде оның тартылысы мен күн бағыты бір-біріне тік бұрышта болады, өзара әсерді өтейді – сонда тасқындар мен қайту толқындары әлсірейді және квадратуралық деп аталады. Кейбір жағалауларда сизигиялық және квадратуралық қайту толқындарының айырмасы бірнеше метрге жетеді, бұл түп учаскелерінің қолжетімділігін түбегейлі өзгертеді.
Қайту толқындары Жердің айналуын біртіндеп баяулатады және Айды одан алыстатады
Мұхит түбіне тасқын толқындарының үйкелуі планетамыздың айналуына үнемі тежеу механизмі болып табылады. Осы үйкелуге байланысты Жердегі тәулік 100 жылда шамамен 1,4 миллисекундқа ұзарады – адами масштабта елеусіз шама, бірақ геологиялық уақыт кезеңінде орасан зор. Қазба маржандарды зерттеу 400 миллион жыл бұрын тәулік шамамен 22 сағат болғанын көрсетеді – дәл тасқын тежеу оны қазіргі 24 сағатқа дейін біртіндеп ұзартты. Сонымен бір мезгілде Ай Жерден баяу алыстайды – жылына шамамен 3,8 сантиметрге – дәл Жердің айналуы жоғалтқан энергия Айға беріліп, оны сәл биіктеу орбитаға ауыстырады. Осылайша, әрбір қайту толқыны планетаның ғасырлар бойы баяулауына және оның серігінің біртіндеп алыстауына шағын үлес қосады.
Дүниенің кейбір аймақтарында тәулігіне тек бір тасқын және бір қайту толқыны болады
Жағалаулардың басым бөлігі тәулігіне екі тасқын мен екі қайту толқынын бастан кешіреді, алайда бұл ереже барлық жерде қолданылмайды. Мексика шығанағында, Вьетнам жағалауларында және Дүниежүзілік мұхиттың бірқатар басқа аудандарында тәуліктік тасқын түрі байқалады – онда су тәулігіне тек бір рет көтеріліп, бір рет төмендейді. Бұл мұхиттық бассейндердің пішіні мен олардағы резонанстық құбылыстардың ерекшеліктерімен түсіндіріледі – толқындар екі тасқын дөңесінің бірін айтарлықтай басатындай түрде қабаттасады. Кейбір аудандарда аралас түр байқалады – тәулігіне екі тасқын, бірақ олар биіктігі жағынан айтарлықтай ерекшеленеді, бірі екіншісінен анағұрлым үлкен. Тасқын типтерінің мұндай алуандығы әрбір жағалауды су режимі тұрғысынан бірегей етеді, бұл теңізде жүзу, балық аулау және порт құрылысы үшін орасан зор практикалық маңызға ие.
Қайту толқыны ағындары жүзушілер мен кемелер үшін дауыл толқындарынан қауіпті болуы мүмкін
Су қайту толқыны кезінде шегінгенде, ол жай ғана баяу төмендемейді – ол жағалау маңы белдеуі арқылы өзіне жол ашатын, адамды ашық теңізге ала кетуге қабілетті күшті ағындар жасай отырып, горизонталь бағытта қозғалады. «Рип-ток» деп аталатын тар, жылдам қайту толқыны ағындары ерекше қауіпті – олар дно белгілі бір рельефке ие болатын жерлерде жағалық белдеуді бұзып өтеді. Мұндай ағындардың жылдамдығы секундына 2,5 метрге жетеді, бұл оларды жүзушілердің басым бөлігінен жылдам етеді. Жағалық құтқарушылардың статистикасы бойынша, дәл осы ағындар жағалауға жақын суларда дауыл толқындары емес, су кешу оқиғаларының басым бөлігінің себебі болып табылады. Рип-токқа тап болғандағы дұрыс тактика – ағынға қарсы жүзбеу, ал жағажайға параллель қозғала отырып, тар ағын белдеуінен шығу – бұл білім жыл сайын мыңдаған адамды сақтайды.
Тасқын энергетикасы электр энергиясын өндіру үшін қайту толқындарын пайдаланады
Тасқындар мен қайту толқындарының болжаулығы мен тұрақтылығы оларды жаңартылатын энергияның мінсіз көзіне айналдырады – жел мен күннен айырмашылығы, оларды болжаудың қажеті жоқ, өйткені олардың кестесі ғасырларға алдын ала белгілі. Тасқынды электр станциялары тасқын мен қайту толқыны кезіндегі су деңгейінің айырмасын пайдаланып, сулы ағымды турбиналар арқылы өткізеді. 1966 жылдан бері жұмыс жасап келе жатқан Франциядағы алғашқы ірі тасқынды электр станциясы Ля-Ранс 13 метрге дейін жететін деңгей айырмасын пайдаланады. 2011 жылы ашылған Кореяның Сихва шығанағы станциясы орнатылған қуат бойынша дүниежүзіндегі ең ірі болды және шамамен 500 000 үйді электрмен қамтамасыз ету үшін жеткілікті энергия өндіреді. Тасқынды энергетиканың әлеуеті орасан зор – ғалымдардың есептеулері бойынша, ең перспективалы аудандарды игеру қоршаған ортаға ешқандай нұқсан тигізбей-ақ жаһандық электр энергиясына деген сұраныстың айтарлықтай бөлігін жаба алады.
Қайту толқыны – «су кетті» деген қарапайым нәрсе емес, Айдың орбитасынан жағалауға тас үстіндегі жекелеген шаянның мінез-құлқына дейін барлық деңгейдегі планета тіршілігін тереңінен қамтитын күрделі геофизикалық құбылыс. Тасқын-қайту толқыны циклдерінің механизмдерін тану адамзатқа теңіздерде қауіпсізірек жүзуге ғана емес, осы алып табиғи машинаны таза энергия алу үшін пайдалана бастауға мүмкіндік берді. Бұл құбылыстың грандиоздылығы планетамыздың әрбір жағалауындағы әрбір қайту толқыны бізден жүз мыңдаған шақырым қашықтықтағы ғарыш денелерінің берген бірыңғай ырғақтың бір бөлігі екенін сезінгенде ерекше айқын болады. Қайту толқындарын зерттеу жалғасуда – ал осы саладағы әрбір жаңа ашылу Күн жүйесінің тіпті ең алыс нысандарының өзара қаншалықты терең байланысты екенін еске салады.
