Приливы. Как они происходят

Приливы и отливы - это поднятия и опускания уровня моря (обычно происходящие дважды в день), благодаря которым часть морского дна и его обитатели оказываются то на воздухе, то под водой. Приливы в значительной степени определяют, где и когда возникнут сильные течения, изменится глубина и видимость. Таким образом, приливы влияют на условия погружений, иногда улучшая, а иногда и ухудшая их. Также они влияют на морских обитателей - особенно в тех регионах, где приливные течения оказывают эффект на распределение планктонных организмов. Приливы и отливы возникают благодаря гравитационному взаимодействию Земли, Луны и Солнца. В целом, можно сказать, что во время приливов условия для погружений лучше.

Приливы предсказуемы, поскольку Земля, Солнце и Луна двигаются по постоянным орбитам и законы их движения известны. Время приливного цикла и его амплитуда зависят от взаимного положения этих трех небесных тел и особенностей топографии местности. Используя эту информацию, специалисты составляют точные таблицы приливов и течений, предсказывая время и высоту приливов в любой точке земного шара. Водные организмы — особенно живущие на литорали — просто полагаются на биологические часы и подстраивают свою активность к приливному циклу. Готовясь к погружению, ознакомьтесь с местными таблицами приливов и узнайте, как приливы влияют на условия погружения и морские организмы.

Природа приливов. Приливы возникают в результате гравитационного притяжения Луны и, в меньшей степени, Солнца. Они «вытягивают» океанскую воду в гигантскую волну. Длина этой волны равна ширине океана. Можно сказать, что Солнце и Луна формируют два водяных «горба» на противоположных сторонах Земли. Взаимное положение Солнца и Луны меняется медленно, поэтому «горбы» вращаются вокруг Земли (точнее, Земля вращается, а «горбы» стоят на месте). Когда побережье приближается к «горбу», начинается прилив - уровень воды поднимается. Когда оно выходит из «горба», уровень воды падает - идет отлив.

Эту модель, объясняющую природу приливов, предложил Исаак Ньютон. Он назвал ее статической теорией. В ней принимается, что Земля идеально круглая, океан везде очень глубокий, а массивов суши нет. Проблема этой теории в том, что Земля не идеально круглая, океан не везде глубокий, а континенты существуют. Модель Ньютона оказалась слишком упрощенной, чтобы объяснить реальные приливные явления на Земле. В некоторых местах приливы случаются дважды в день, в других - один раз в день. В некоторых местах приливы очень высоки, в других нет. Из-за наличия континентов и переменной глубины океана приливная волна двигается не так, как двигалась бы идеальная волна в открытом море. Приливная волна вынуждена преодолевать препятствия или огибать их. Для того чтобы объяснить этот процесс, требуется более сложная модель.

Пьер-Симон Лаплас модифицировал модель Ньютона, попытаясь объяснить неодинаковость приливных явлений. В его модели, названной динамической теорией, указано, что существует не два, а несколько приливных «горбов». Причина в том, что кроме притяжения Луны и Солнца, свой вклад в формирование приливной волны вносят форма океана, действие силы Кориолиса, время года и месяца, а также тот факт, что Земля не является правильным шаром. Приливная волна колеблется вокруг амфидромических точек, которых существует больше дюжины. В этих точках уровень воды не поднимается и не опускается с приливами и отливами. Приливы существуют в виде стоячих волн, по форме напоминающих цевочное колесо. В амфидромической точке не происходит вертикального перемещения воды, но в стороне от нее наблюдаются значительные колебания уровня воды в ходе приливного цикла.

Варианты приливных циклов и течения. Из-за существования нескольких приливных «горбов» и прочих факторов, приливные циклы в разных районах неодинаковы. В некоторых местах происходит один прилив и один отлив в сутки. Такой цикл называется правильным суточным ритмом. Если в течение суток происходят два подъема и два спада уровня воды, равных по высоте, цикл называется правильным полусуточным - такой вариант соответствует модели Ньютона. Смешанным циклом называется ситуация, когда в течение дня наблюдаются два неодинаковых по высоте прилива и отлива. В разных районах наблюдаются разные приливные циклы, в зависимости от расположения амфидромических точек. Поэтому, если береговая линия очень длинная, на ее протяжении могут наблюдаться разные варианты цикла.

Форма и глубина бассейна океана влияют на приливный цикл. Амплитуда - разница уровня между малой и полной водой - зависит, главным образом, от формы и размера бассейна. Большие, широкие бассейны обычно имеют меньшую приливную амплитуду, чем узкие и мелкие бассейны.

Ежедневный приливный цикл создает течения, которые направлены в бухты, заливы, устья рек, гавани и другие закрытые участки моря или из них. Течение, направленное в сторону суши, называется приходящей водой, или приливом, а течение, направленное в сторону открытого моря — отливом, или уходящей водой. Незадолго до пика прилива или отлива течение практически останавливается - это время называют еще стоячей водой. Приливные явления очень важны для людей, чья работа проходит в море или связана с ним. Например, иногда большой корабль может войти в гавань только на самой полной воде — когда глубина становится достаточной для него. Парусники часто покидают гавани во время отлива — чтобы течение выносило их в море.

Иногда в устьях рек и на входе в проливы (там, где прилив гонит воду вверх по узкому руслу) возникает мощная волна. Явление это в Англии называется бор, во Франции маскаре, в Бразилии поророка. Высота такой волны может достигать нескольких метров. На Амазонке в Южной Америке и на реке Северн в Англии серферы совершают на этих волнах длинные проходы.