Под уровнем моря понимают положение поверхности воды на определенном участке моря или в определенном пункте, т е. действительную глубину в этом месте

При отсутствии причин, вызывающих разнообразные виды движения морских вод, уровень моря оставался бы постоянным. Такая идеальная поверхность носит название уровенной поверхности, которая в каждой своей точке стремится занять положение, нормальное относительно направления силы тяжести в данной точке. Однако, обладающие большой подвижностью водные массы океанов и морей никогда не бывают в состоянии покоя из-за воздействия на них различных сил. Непрерывное движение водных масс вызывает колебания уровня моря около какого-то среднего положения - среднего уровня.

Регулярные колебания уровня вызываются:

• приливообразующими силами Луны и Солнца (приливоотливные
колебания);

• периодически изменяющимися ветрами;

• годовым ходом осадков;

• испарением, стоком континентальных вод (сезонные колебания).
Случайные колебания уровня моря происходят под влиянием не

периодически изменяющегося ветра, от резкого изменения атмосферного давления (сгонно-нагонные колебания) и ряда других причин.

Наиболее важным для мореплавания является учет приливоотливных колебаний. При явлении прилива вода закономерно то приливает к берегам, образуя наиболее высокое положение уровня моря — полная вода (JIB), то отступает от берегов, занимая самое низкое положение - малая вода {MB).

На морской карте глубина Н_к указывается при самом низком уровне моря, называемом нулем глубин (НГ).

Разницу между глубиной моря Н в данную малую воду и глубиной Н_к, указанной на карте, называют высотой малой воды (кмв)-

Разницу между глубиной моря Н в данную полную воду и указанной на карте глубиной Нк называют высотой полной воды (кпв)

Таким образом, действительная глубина в моменты полной и малой воды

Разность уровней смежной полной и малой воды образует величину прилива

Полусумма высот полной и малой вод называется высотой среднего уровня прилива

Разность между высотами ПВ и Zo или между Zo и MB называется амплитудой прилива

Промежуток времени от момента t_мв наступления малой воды до момента tne наступления последующей полной воды называется временем роста

а от момента t_пв до момента t_мв — временем падения

Изменяющийся при приливе уровень воды, дойдя до определенного предела, некоторое время остается в покое, не изменяется или, как говорят, уровень стоит. Продолжительность стояния уровня Тст может достигать значительной величины - до 1 ч. Таким образом, изменение уровня моря при приливе можно (предварительно и приближенно) представить графиком, изображенным на рис. 17.1.

17.2 Приливной эллипсоид

Описанные выше элементы прилива непостоянны в каждой точке Земли - они непрерывно изменяются вследствие изменения сил, вызы­вающих приливы. Согласно статической теории приливов Ньютона, система Луна—Земля вращается вокруг своего общего центра тяжести находящегося внутри Земли на расстоянии от ее центра, равном 0,73 земного радиуса.

Сила притяжения каждой точки Земли массой Луны всегда направлена по линии, соединяющей данную точку Земли с центром Луны. Таким образом, две силы - сила притяжения массой Луны и центробежная сила от вращения системы Луна - Земля одновременно действуют на каждую точку Земли: одна из них направлена к Луне другая от Луны. Эти две силы в отдельности не уравновешивают друг друга: разность между ними и образует приливообразующую силу Луны на данную точку Земли.

Приливообразующие силы показаны на рис. 8.1а. Они вызовут перемещение частиц воды в направлении к меридиану кульминации приливообразующего светила, т. е. определенным образом направленные приливоотливные течения. Под влиянием таких течений водная оболочка Мирового океана принимает вид эллипсоида (8.1Ь).

Рис. 8.1. Приливообразующие силы и приливной эллипсоид

Наивысший уровень воды будет в точках, расположенных на на большой оси эллипсоида, а наинизший - на малой.

Благодаря суточному вращению Земли в течение лунных суток будут наблюдаться две полные и две малые воды. Наибольшими приливы будут на экваторе. На полюсах приливоотливные колебания отсутствуют, а уровень воды постоянно понижен.

Если бы склонения Луны и Солнца постоянно были равны нулю, расстояния от Земли до этих светил оставались бы неизменными, а скорости видимого вращения приливообразующих светил вокруг Земли равными и постоянными, тогда приливы в Мировом океане отличались бы правильностью по высоте и по времени. При таких приливах в течение суток в любой точке Мирового океана наблюдались бы две полные и две малые воды (кроме полюсов).

Если промежуток времени, которым разделяются две последовательные полные (или малые) воды, назвать периодом прилива, тогда, при оговоренных выше условиях, он везде был бы равен половине суток, а приливы можно было бы назвать полусуточными. Колебание уровня при таких полусуточных приливах можно было бы представить правильной синусоидой. Однако в действительности явление приливов протекает сложнее, а правильный полусуточный прилив - явление редкое.

Неравенства приливов

Приливообразующие светила - Луна и Солнце постоянно меняют свои склонения, не оставаясь в плоскости земного экватора. Расстояния от Солнца и Луны до Земли также непрерывно изменяются. Кроме того, Солнце совершает свой видимый оборот вокруг Земли за 24 ч, а Луна за 24 ч 50 мин. Эти и другие причины усложняют явления приливов и приводят к ряду так называемых неравенств по высоте полных и малых вод и по времени их наступления.

Дата добавления: 2014-01-20