Почему в некоторых местах на Земле наблюдается только один приливный максимум в день вместо двух?

Приливы являются результатом реакции земных океанов на приливные силы, действующие на воду со стороны Луны и Солнца. Реакции сильно усложняются вращением Земли вокруг своей оси, физической географией Земли и характером орбит этих тел. Ключевой интерес в этом вопросе представляет наклон плоскости орбиты Луны и плоскости экватора Земли по отношению к эклиптике.

Рассмотрим воздействие в точке на Земле, когда Луна находится прямо над головой (в зените). Через 24 часа и 50 минут (лунный день) Луна снова будет более или менее прямо над головой. А как насчет средней точки, через 12 часов и 25 минут после первого случая во времени? Если бы Луна находилась на экваториальной орбите, приливная сила в этой точке была бы почти идентична силе, когда Луна находилась прямо над головой. Это источник полусуточных приливов с периодом 12 часов 25 минут. Это называется «главным лунным полусуточным» компонентом приливов, или сокращенно М ₂ , где «М» обозначает Луну, а «2» обозначает два прилива в день.

Однако орбита Луны не является экваториальной. Вместо этого его орбита близка к эклиптике, около 5 градусов. Благодаря наклону оси Земли примерно на 23 градуса приливная сила в интересующей точке через 12 часов 25 минут после первого случая меньше, чем в первый раз. Это вызывает 24-часовую и 50-минутную частотную характеристику приливов, а также 12-часовую и 25-минутную частотную характеристику. (На самом деле это упрощение. Существует ряд различных частотных характеристик с периодом около 24 часов, которые являются результатом гравитационного притяжения Луны, орбиты Луны и вращения Земли.)

Солнце вызывает приливы, как и Луна. Самая большая составляющая – это основной 12-часовой полусуточный солнечный прилив, сокращенно S _{2 .} В целом, в земных приливах существуют сотни различных частотных составляющих. Реакция океанов Земли на эти различные компоненты варьируется от места к месту и отличается для каждого компонента, в первую очередь из-за географии.

Реакция на любой компонент приводит к набору «амфидромных систем» для этого компонента. Амфидромная система состоит из центральной точки, называемой амфидромной точкой, в которой отклик на эту частоту равен нулю, и приливов, которые вращаются вокруг этой точки, причем амплитуда увеличивается по мере удаления от амфидромной точки. В дополнение к этим амфидромным точкам, где приливная реакция на компонент равна нулю, есть области, где приливная реакция в целом подавлена. Мексиканский залив несколько изолирован от Атлантики и имеет такую ​​форму, что приливы M ₂ и S ₂ очень малы.

Места, где подавлены приливы М ₂ и Ю ₂ , но не подавлены суточные приливы, видят один прилив в день. Помимо упомянутых в вопросе мест в Китае, приливы в Мексиканском заливе носят суточный характер. Эти места, где можно наблюдать дневной прилив, как правило, находятся в тропиках или рядом с ними, потому что функция принуждения этих дневных приливов максимальна в тех областях, где Луна и Солнце могут находиться прямо над головой. Для Солнца это Тропик Рака и Тропик Козерога. Для Луны широта меняется от 18 до 28 градусов в течение 18,6 лет.

Хорошо, вот теория: все это (когда я говорю все, что я имею в виду в основном) связано с тем фактом, что плоскость вращения Луны наклонена примерно на 20 градусов относительно земного экватора. Это вызывает различия в частоте приливов на разных широтах. Чтобы увидеть, как это происходит, вот упрощенный пример:

Нарисуйте крест так, чтобы у вас было 4 квадранта: a, b, c и d. Теперь нарисуйте круг с центром на пересечении крестов. Вертикальный диаметр теперь является осью вращения, а горизонтальный - меридианом. Теперь давайте предположим, что Луна видна прямо над головой в точке x в квадранте a, образуя угол 45 градусов по отношению к оси вращения. Вот где будет одна вершина выпуклости из-за приливного влияния Луны. Другой будет на противоположной стороне, в квадранте c. Теперь разумно рассмотреть точки круга в квадрантах a и c в областях прилива, а в b и d в области отлива. Поскольку Земля вращается, через 12 часов точка x окажется в квадранте b, который является областью отлива. В других точках, например, на полюсах или на экваторе, приливов не будет вообще. Что'

Редактировать: Хорошо, вот как вы должны думать об этом в случае Земли: давайте упростим проблему и рассмотрим зону отливов и зону приливов (ничего между ними). Я сделал фигуру, чтобы проиллюстрировать, как это будет выглядеть (зеленый — приливы, красный — отливы):

Поскольку Земля вращается вокруг своей оси (синяя вертикальная линия), любое место между синими пунктирными линиями испытывает 2 прилива, любое место между синими и зелеными пунктирными линиями испытывает 1 прилив, а любое место за пределами зеленых пунктирных линий не испытывает прилива. приливы вообще.

Надеюсь, это поможет! :)

Мой простой ответ на это заключается в том, что приливы и отливы немного произвольны; они являются поворотными точками непрерывной функции во времени.

В местах, которые вы упомянули, (обычно наиболее значимая) двухдневная приливная гармоника «заглушается» (обычно менее значимой) суточной гармоникой. Он все еще там — он почти наверняка не равен нулю, но он просто недостаточно велик, чтобы заставить приливную функцию остановиться и вернуться в другом направлении.

Я понимаю, что сильные стороны компонентов будут обусловлены локальным резонансом водоема и его взаимодействием с общей системой. Все это будет тесно связано с топографией местного океана и, возможно, другими эффектами.

Могут быть интересные общие причины, почему это происходит, но я думаю, что более вероятно, что это просто зависит от места. Нужно знать о приливах и океанографии / гидрологии гораздо больше, чем я, чтобы иметь представление об этом!

Я не эксперт в этом, и детали приливов сложны, но в основном ситуация выглядит следующим образом. Луна (и в меньшей степени Солнце) обеспечивают гравитационное воздействие с периодом чуть более 12 часов. Затем результирующее движение океана взаимодействует с местной географией морского дна, что изменяет отклик. В большинстве мест результатом является «стандартный» (почти) прилив два раза в день; где-то бывает четыре прилива в день, а где-то только один. Также в некоторых местах практически нет приливов.