Интересные факты об отливах
Океан никогда не бывает по-настоящему неподвижным – даже в самый тихий день его поверхность дышит, поднимается и опускается в ритме, который люди наблюдали тысячелетиями. Приливы и отливы – одно из самых масштабных и регулярных явлений на нашей планете, охватывающее все моря и океаны без исключения. За видимой простотой этого явления – вода пришла, вода ушла – скрывается удивительная механика, связывающая воедино Землю, Луну, Солнце и законы гравитации. Отлив в особенности привлекает внимание – он обнажает подводный мир, меняет облик побережий и оказывает влияние на жизнь миллионов живых существ. В этой статье мы собрали для вас интересные и познавательные факты об отливах.
Отливы вызываются не только притяжением Луны, но и центробежной силой вращения системы Земля – Луна
Большинство людей знает, что приливы и отливы связаны с Луной, однако механизм этого явления устроен сложнее, чем кажется. Луна притягивает ближайшую к ней сторону Земли сильнее, чем центр планеты, – из-за разницы расстояний. Это притяжение собирает воду в приливной «горб» на стороне, обращённой к Луне. Одновременно на противоположной стороне Земли возникает второй приливный горб – там центробежная сила от вращения системы Земля-Луна вокруг общего центра масс превышает лунное притяжение, и вода также выпячивается наружу. Именно поэтому в большинстве мест на планете бывает не один, а два прилива и два отлива в сутки – по мере того как Земля вращается, разные участки побережья поочерёдно оказываются под этими двумя горбами и между ними.
Самые высокие приливы в мире достигают 16 метров – и происходят в заливе Фанди
Залив Фанди, расположенный между канадскими провинциями Нью-Брансуик и Новая Шотландия, является абсолютным рекордсменом по амплитуде приливов на планете. Разница между уровнем воды при приливе и отливе там достигает 16–17 метров – это высота пятиэтажного дома. Причина столь экстремального явления – особая форма залива, сужающегося и мелеющего вглубь: волна как бы «накачивается», отражается от дна и стен и многократно усиливается. Скорость, с которой вода прибывает и убывает, настолько велика, что туристов, вышедших на осушенное дно залива во время отлива, предупреждают специальными знаками – если не успеть вернуться, прилив настигнет раньше, чем ожидается. За сутки через залив Фанди перекачивается около 100 миллиардов тонн воды – больше, чем суммарный суточный сток всех рек мира.
Во время отлива обнажаются площади суши, недоступные в любое другое время
Отлив буквально создаёт временную сушу там, где несколько часов назад был морской простор. В Великобритании во время отлива появляются целые дороги и переходы – так, остров Линдисфарн у берегов Нортумберленда соединяется с материком только в часы отлива, и туристы должны строго соблюдать расписание приливов, иначе рискуют оказаться отрезанными. Знаменитый французский Мон-Сен-Мишель, расположенный на скальном острове, во время сильных отливов окружается широкой полосой песчаных отмелей, по которым прежде паломники добирались до аббатства пешком. На некоторых пляжах Кореи и Китая отлив открывает «дорогу» между островами – явление, известное как «расступающееся море» и ежегодно привлекающее сотни тысяч туристов. Эти временные участки суши имеют важнейшее экологическое значение – именно здесь кормятся миллионы перелётных птиц, останавливающихся на межконтинентальных маршрутах.
Отлив влияет на поведение огромного числа морских животных
Жизнь в приливно-отливной зоне – один из самых жёстких тестов на выживаемость в природе. Существа, обитающие в этой полосе, за несколько часов оказываются то под водой, то под прямым солнечным светом – с резко иным давлением, температурой и влажностью. Мидии, устрицы и ракушки при отливе плотно запечатывают раковины, сохраняя внутри влагу и защищаясь от высыхания. Осьминоги и небольшие рыбы прячутся в лужах-«приливных ваннах», остающихся в выемках скал, и ждут возвращения воды. Морские звёзды выходят на охоту именно во время отлива – когда жертвы собраны в ограниченном пространстве. Крабы используют обнажающееся дно как охотничьи угодья, а некоторые виды птиц – кулики, turnstone и другие – прилетают к берегу именно в часы отлива, зная, что в этот момент пища наиболее доступна.
Отливы меняют свою силу и время в зависимости от фаз Луны
Приливно-отливная активность циклически усиливается и ослабевает в зависимости от взаимного расположения Луны, Земли и Солнца. В периоды новолуния и полнолуния Луна и Солнце выстраиваются в одну линию с Землёй, их гравитационные воздействия складываются – и возникают так называемые сизигийные приливы, значительно более высокие, чем обычные. Именно в эти периоды отливы особенно сильны – вода отступает особенно далеко и обнажает зоны дна, в остальное время остающиеся под водой. В периоды первой и третьей четверти Луны её притяжение и солнечное направлены под прямым углом друг к другу, компенсируя взаимный эффект, – тогда приливы и отливы становятся слабее и называются квадратурными. Разница между сизигийными и квадратурными отливами на некоторых побережьях достигает нескольких метров, что кардинально меняет доступность тех или иных участков дна.
Отливы постепенно замедляют вращение Земли и удаляют от неё Луну
Трение приливных волн о дно океана является постоянным тормозящим механизмом для вращения нашей планеты. Из-за этого трения сутки на Земле становятся длиннее примерно на 1,4 миллисекунды каждые 100 лет – ничтожная величина в человеческих масштабах, но огромная на геологическом отрезке времени. Исследования ископаемых кораллов показывают, что 400 миллионов лет назад сутки длились около 22 часов – и именно приливное торможение постепенно растянуло их до нынешних 24. Одновременно с этим Луна медленно удаляется от Земли – примерно на 3,8 сантиметра в год – как раз потому, что энергия, теряемая вращением Земли, передаётся Луне и переводит её на чуть более высокую орбиту. Таким образом, каждый отлив – это крошечный вклад в вековое замедление планеты и постепенное отдаление её спутника.
В некоторых регионах мира бывает только один прилив и один отлив в сутки
Большинство побережий переживает два прилива и два отлива ежесуточно, однако это правило действует далеко не везде. В Мексиканском заливе, у берегов Вьетнама и в ряде других районов Мирового океана наблюдается так называемый суточный тип приливов – там вода поднимается и опускается лишь один раз в сутки. Это объясняется особенностями формы океанских бассейнов и резонансными явлениями в них – волны складываются таким образом, что один из двух приливных горбов существенно подавляется. В некоторых районах наблюдается смешанный тип – два прилива в сутки, но они заметно различаются по высоте, один значительно больше другого. Такое разнообразие типов приливов делает каждое побережье уникальным с точки зрения режима воды, что имеет огромное практическое значение для мореплавания, рыболовства и строительства портов.
Отливные течения способны быть опаснее штормовых волн для пловцов и судов
Когда вода отступает при отливе, она не просто медленно понижается – она движется горизонтально, создавая мощные течения, способные унести человека в открытое море. Особенно опасны так называемые «рип-токи» – узкие, быстрые отливные потоки, прорывающиеся сквозь прибрежную полосу в местах, где дно имеет определённый рельеф. Скорость таких потоков достигает 2,5 метра в секунду, что делает их быстрее большинства пловцов. По статистике пляжных спасателей, именно эти течения являются причиной большинства утоплений в прибрежных водах, а не штормовые волны. Правильная тактика при попадании в рип-ток – не плыть против течения, а двигаться параллельно берегу, выходя из узкой полосы потока, – знание, которое ежегодно спасает тысячи жизней.
Приливная энергетика использует отливы для производства электричества
Предсказуемость и регулярность приливов и отливов делает их идеальным источником возобновляемой энергии – в отличие от ветра и солнца, их не нужно прогнозировать, поскольку их расписание известно на столетия вперёд. Приливные электростанции используют разницу уровней воды при приливе и отливе, пропуская водяной поток через турбины. Первая крупная приливная электростанция – Ля-Ранс во Франции – работает с 1966 года и использует разницу уровней до 13 метров. Южнокорейская станция Сихвинского залива, открытая в 2011 году, стала крупнейшей в мире по установленной мощности и вырабатывает достаточно электроэнергии для снабжения около 500 000 домов. Потенциал приливной энергетики огромен – по расчётам учёных, освоение наиболее перспективных районов может покрыть значительную долю глобальной потребности в электроэнергии без какого-либо ущерба для окружающей среды.
Отлив – это не просто «вода ушла», а сложнейшее геофизическое явление, пронизывающее жизнь планеты на всех уровнях – от орбиты Луны до поведения отдельного краба на прибрежном камне. Познание механизмов приливно-отливных циклов позволило человечеству не только безопаснее ходить по морям, но и начать использовать эту гигантскую природную машину для получения чистой энергии. Грандиозность этого явления становится особенно очевидной, когда осознаёшь, что каждый отлив на каждом берегу планеты является частью единого ритма, задаваемого космическими телами за сотни тысяч километров от нас. Изучение отливов продолжается – и каждое новое открытие в этой области напоминает, насколько глубоко связаны между собой даже самые далёкие объекты нашей Солнечной системы.
