Новое в теории приливов
@ Владимир Ерашов
Статическую теорию приливов в океане создал Ньютон. Эта теория основывается на всемирном законе тяготения тел. Имеются большие расхождения в высоте приливов вычисленных теоретически по теории Ньютона с реально существующими приливами. Устранить многие противоречия статической теории приливов Ньютона удалось Лапласу, он создал, так называемую, динамическую теорию приливов, суть которой состоит в учете волновых эффектов, возникающих при приливах. По Лапласу прилив-отлив в океане – это волна, возникающая в океане, под действием сил притяжения Луны и Солнца. Как известно в волне частицы жидкости движутся по замкнутым круговым или эллиптическим траекториям, поэтому считается до сих пор, что приливы океанических течений не создают. Не оспаривая в целом выводы теории Лапласа, мы хотим только ее уточнить. Далее приводим ряд причин, отклоняющих прилив от идеальной волны и как следствие приводящих к течениям в океане.
Наши уточнения состоят в следующем:
1. Волновое движение создает возмущающая периодическая сила, симметричная относительно любой оси координат. Приливная же возмущающая сила симметричной не является, с востока на запад волну гонит более мощная возмущающая сила, чем в обратном направлении. Это связано с расстоянием точек на поверхности океана до притягивающей планеты (Луны или Солнца). В первом случае расстояние уменьшается на земной радиус, тогда как во втором случае оно увеличивается на этот же радиус.
2. Прилив у восточного берега океана создают вертикальная и горизонтальная составляющие приливообразующей силы, действующие за одно, вертикальная составляющая тянет вверх и усиливает волну от горизонтальной составляющей. Тогда как у западного побережья океана, вертикальная составляющая придавливает вниз приливную волну. Это связано с тем, что приливная волна опаздывает и отстает от проекции траектории Луны или Солнца (это наблюдается на широтах близких к экватору), до того момента, когда прилив достигает максимума, планета успевает скрыться под горизонтом.
3. Берег, расположенный под углом к фронту волны, отбрасывает (отражает) приливную волну в сторону своего наклона и не полностью преобразует динамическую энергию волны в статическую высоту напора, скорость частиц жидкости в волне как бы полностью не гасится, а частично отражается, что и создает реальное перемещение жидкости, то есть течение.
Данные дополнения позволяют теоретически объяснить возникновение течений в океане, а также объясняет сам факт торможения приливообразующими силами скорости вращения Земли. Энергия сил тяготения замедляет вращение жидкой части планеты Земля, то есть океана, сильнее чем остальной, если не твердой, то более вязкой части и тем самым создается относительное движение между этими частями, иначе говоря, течение.
Литература
1. А.Н.Матвеев «Механика и теория относительности», М, «Высшая школа», 1974.
2. Б.Б.Кадомцев В.И.Рыдник «Волны вокруг нас», Издательство «Знание», М, 1981
3 В.М. Ерашов «Макрофизика», Кингисепп, 2011
4. В.М. Ерашов «Связь приливных волн и океанических течений»
http://www.randewy.ru/gml/erashov3.html 18.07.2012г.
