Звідки беруться хвилі, припливи та відливи?

Вода — це рідина. Відповідно, вона здатна текти, рухатися, постійно перемішуватися і міняти свою форму. Сьогодні ми поговоримо про те, чому на поверхні води з'являються хвилі, через що починається шторм, звідки беруться припливи та відливи. Все це пов'язано з фізичними властивостями води.

Морські й океанічні хвилі

Якщо кинути камінь у воду, то від нього розійдуться рівномірні циліндричні хвилі. Цей коливальний рух зумовлений передачею енергії каменю воді та поширенням її по водній гладі. Те ж саме явище можна спостерігати в океанах, морях і великих озерах. Основною причиною їх появи є вплив на водну гладь вітру, який подібно каменю передає свою енергію воді. Якщо ви подуєте на воду, завчасно набрану в плоску тарілку, то теж побачите одне або кілька коливань, а може легке хвилювання (в залежності від того, скільки було води, і з якою силою ви дули).

Механізм працює приблизно так: вітер дме на воду і створює невеликі брижі, потім діє вже на утворені мікрохвилі, збільшуючи їх в розмірі. Згідно з науковими дослідженнями, вітер діє на воду лише в горизонтальній площині, внаслідок цього розмір хвилі визначається швидкістю вітру — тим, скільки повітря подіє на поверхню хвилі. Чим сильніший та інтенсивніший вітер, тим більшою буде морська хвиля. Сильний ураган завжди викликатиме шторм. Важливо розуміти, що хвилі не переміщують воду в горизонтальній площині. Це можна спостерігати на прикладі човна, яка гойдається на хвилях, але практично не змінює свого розташування.

Ще одна причина формування хвиль має фізичний характер, наприклад поштовхи на океанському дні через виверження вулканів, формування розломів, просідання западин. На землі такі процеси можуть зображатися землетрусами, а можуть і зовсім не відчуватися, будучи погашеними водою. Такі процеси є причиною цунамі, коли хвилі підіймаються на кілька десятків метрів і змивають все на своєму шляху, а також одиничних, раптово виникаючих високих хвиль-убивць, які миттєво затоплюють кораблі.

Що є причиною припливів і відливів в океані?

Гравітаційне поле Землі підтримує всю океанічну воду на місці, як і нас з вами, дерева, ґрунт і все інше. Але на гравітаційне поле, а, відповідно, і на великий обсяг води в океані, можуть впливати Місяць і Сонце. У них теж є сили тяжіння, які можуть впливати на океан.

Звичайні припливи відбуваються, коли сили Землі, Місяця і Сонця спрямовані один до одного під прямим кутом, з цієї причини звичайні припливи називають квадратурними.

Дуже сильні припливи утворюються, коли всі три об'єкти: Земля, Місяць і Сонце шикуються в один ряд. Це відбувається раз на два тижні: в молодик і повний місяць. Такі припливи називають сизігійними. В астрономії "сизигія" означає вирівнювання космічних тіл на одній прямій.

Найвищі океанічні припливи досягають 16 метрів (затока Фанді в Канаді), а найнижчі зазвичай складають менше одного метра і в морях можуть бути й зовсім непомітні неозброєним поглядом. Найбільша висота припливів в морі спостерігається в тихоокеанському Охотському морі та досягає 12 метрів.

Важливо зауважити, що морські припливи та відливи у внутрішніх затоках/морях (наприклад, Чорному) можуть бути практично непомітними, тоді як в океані й зовнішніх морях, вони дуже сильні. Під час припливу вода може заповнювати гирла річок, затоки та гавані, спустошуючи їх під час відливу. Щодо річок океанічні та морські припливи можуть створювати деякі проблеми. Оскільки гирло річки звужується, то утворена припливом хвиля здатна підійматися за течією річок. Наприклад, на річці Фучуньцзян в Китаї може створюватися хвиля (приливний бор) висотою до 9 метрів і швидкістю до 40 км/год. Приплив для Амазонки також становить 4 метри й має швидкість 25 км/год.