Sisu
- Kuu mõjutab loodeid rohkem kui päike
- Kuu gravitatsioon koos tsentrifugaaljõuga
- Päikese mõju ookeani loodetele
- Maakera struktuur mõjutab ka ookeanilaineid
- Loodete mõju
Alates eelajaloolisest ajast on inimesed intuitiivselt teadnud, et kuu ja looded on omavahel seotud, kuid põhjuse selgitamiseks kulus geenius, nagu Isaac Newton.
Selgub, et peamiselt vastutab gravitatsioon, see salapärane põhijõud, mis põhjustab tähtede sündi ja surma ning galaktikate moodustumist. Päike avaldab maa peal ka gravitatsioonilist tõmmet ja see aitab kaasa ookeani loodete tekkele. Päikese ja kuu gravitatsioonilised mõjud koos aitavad kindlaks teha loodete tüübid.
Kuigi loodete põhjuseks on raskusjõud, mängivad rolli ka maakera enda liikumised. Maa pöörleb oma teljel ja see ketramine loob tsentrifugaaljõu, mis üritab kogu vee pinnalt maha suruda, sama palju kui vesi pritsib ketruspihusti peast. Maakera enda raskusjõud takistab vee kosmosesse lendamist.
See tsentrifugaaljõud interakteerub Kuu ja Päikese gravitatsioonilise tõmbega, et tekitada loodete ja mõõnade tõusulaine ning see on peamine põhjus, et paljud kohad Maal kogevad iga päev kahte tõusulainet.
Kuu mõjutab loodeid rohkem kui päike
Vastavalt Newtoni gravitatsiooniseadus, on gravitatsioonijõud universumi mis tahes kahe keha vahel võrdeline iga keha massiga (m1 ja m2) ja pöördvõrdeline vahemaa ruuduga (d) nende vahel. Matemaatiline suhe on järgmine:
F = Gm1m2/ d2
kus G on universaalne gravitatsioonikonstant.
See seadus näitab, et jõud sõltub rohkem kaugusest kui suhtelistest massidest. Päike on palju massiivsem kui kuu - umbes 27 miljonit korda massiivne -, kuid ka 400 korda kaugemal. Kui võrrelda gravitatsioonijõude, mida nad maa peal avaldavad, selgub, et kuu tõmbab umbes kaks korda nii tugevalt kui päike.
Päikese mõju loodetele võib olla väiksem kui Kuul, kuid see pole kaugeltki tühine. See on kõige selgem, kui päike, maa ja kuu ruttavad noorkuu ja täiskuu ajal. Täiskuu ajal on päike ja kuu maa vastaskülgedel ning päeva kõrgeim tõusulaine pole nii kõrge kui tavaliselt, ehkki teine tõusulaine on pisut kõrgem.
Noorkuu ajal on päike ja kuu samal pool maad rivistatud ja nende gravitatsioonilised tõmbed tugevdavad üksteist. Ebatavaliselt kõrge tõusulaine on tuntud kui kevadine mõõn.
Kuu gravitatsioon koos tsentrifugaaljõuga
Maakera pöörlemisest põhjustatud tsentrifugaaljõud selle teljel saab tõuke kuu gravitatsioonist ja see on nii, sest maa ja kuu pöörlevad üksteise ümber.
Maa on Kuust palju massiivsem, et näib, et ainult kuu liigub, kuid tegelikult pöörlevad mõlemad kehad ümber ühise punkti, mida nimetatakse barycenter, mis asub Maa pinnast 1068 (1719 km) miili all. See loob täiendava tsentrifugaaljõu, nii nagu kogeb väga lühikese nööriga keerlev pall.
Nende tsentrifugaaljõudude netomõju tekitab maa ookeanides püsiva mõra. Kui kuud poleks, ei muutuks punn kunagi ja loodete puudumine. Kuid on kuu ja siin on teada, kuidas selle gravitatsioon mõjub juhuslikult mõhkle A ketraval pinnasel:
Kuu liigub läbi taeva keskmise kiirusega 13,2 kraadi päevas, mis vastab umbes 50 minutile, seega toimub järgmisel päeval esimene tõusulaine kell 12:50, mitte keskööl. Sel moel saabub mõõna ajalõpp A järgib kuu liikumist.
Päikese mõju ookeani loodetele
Päike mõjutab loodetega analoogselt kuu omaga ja kuigi selle pool on nii tugev, peab iga mere loodete ennustaja seda arvestama.
Kui visualiseerite loodete gravitatsioonilise mõju kui planeeti ümbritsevate piklike mullide, oleks kuude mull kaks korda pikem kui päike. See pöörleb ümber maakera sama kiirusega, kui Kuu tiirleb planeedil, samal ajal kui päikesemull järgib Maa liikumist Päikese ümber.
Need mullid interakteeruvad nagu segavad lained, mõnikord võimendades üksteist ja mõnikord tühistades üksteist.
Maakera struktuur mõjutab ka ookeanilaineid
Loodete mull on idealiseerimine, kuna maa pole täielikult veega kaetud. Sellel on maismaamassid, mis nii-öelda vett piiravad vesikondadeks. Nagu võite tassi vett edasi-tagasi kallutades öelda, käitub anuma vesi teisiti kui vesi, mis pole piirideta.
Liigutage tassi vett ühele poole ja kogu vesi libiseb ühele küljele, seejärel liigutage seda teistpidi ja vesi libiseb tagasi. Kolme peamise ookeani basseini - Atlandi ookeani, Vaikse ookeani ja India ookeani - ning ka kõigi väiksemate ookeanide vesi käitub maakera aksiaalse spinni tõttu samamoodi.
See liikumine pole just nii lihtne, kuna see on ka tuule, vee sügavuse, rannajoone topograafia ja Coriolise jõu mõju all. Mõnel maakera rannikul, eriti Atlandi ookeani rannikul, on kaks tõusulainet päevas, teistes, näiteks paljudes Vaikse ookeani ranniku kohtades, vaid üks.
Loodete mõju
Regulaarne mõõna- ja mõõnavoog mõjutab planeedi rannajooni sügavalt, hävitades neid pidevalt ja muutes nende omadusi. Sete kandub taanduval tõusulainel merre ja ladestub loode tagasi tagasi muusse kohta.
Loodealade meretaimed ja -loomad on kohanenud selle regulaarse liikumisega ja sellest kasu saanud ning kalurid on läbi aegade pidanud selle toimimiseks oma tegevust kohandama.
Loodete liikumine tekitab tohutult energiat, mille saab muundada elektrienergiaks. Üks viis seda teha on tammiga, mis kasutab vee liikumist õhu surumiseks turbiini juhtimiseks.
Teine võimalus on seadistada turbiinid otse loodete tsooni, et taanduv ja edasi liikuv vesi saaks neid keerutada, sarnaselt tuulega keerutatavatele õhuturbiinidele. Kuna vesi on õhust nii palju tihedam, võib loodete turbiin genereerida oluliselt rohkem energiat kui tuuleturbiin.