Припливно-відпливні явища. Сизигійні і квадратурні припливи і відпливи

2.5. Припливно-відпливні явища

Важливим гідродинамічним чинником берегової зони є припливи і відпливи та пов’язані з ними течії. Припливно-відпливні явища – це вимушені рухи мас води, що зумовлені силами тяжіння Місяця і Сонця. Таке явище складається із коливань рівня моря і супроводжуючих ці коливання течій. На відміну від інших течій ці рухи мають чітко виражений періодичний характер. Суть припливно-відпливних коливань рівня моря зводиться до того, що переважно двічі за добу відбувається підвищення рівня моря до певного положення і двічі – зниження. Інколи ці коливання відбуваються один раз на добу.
Припливно-відпливні хвилі – це довгі хвилі, зумовлені силою тяжіння Місяця і Сонця. Висота припливних хвиль у відкритому океані не перевищує 50 см, проте з наближенням до берега вони зазнають значної трансформації і їхня висота може перевищувати 10 м, передусім на звужених ділянках берегової зони чи естуаріях. Найбільш видимі зміни висоти рівня утворюються змінами проходження гребеня припливної хвилі (приплив) або ж її улоговини (відплив). Найвищий рівень під час припливу називають повною водою, а найнижчий під час відпливу – малою водою. Проміжок часу, що характеризує фазу підвищення рівня між малою водою і повною водою, називають власне припливом, а фазу пониження рівня, між повною водою і малою водою – власне відпливом.
Припливно-відпливні коливання рівня мають різні періоди між припливами і відпливами впродовж доби. Залежно від тривалості періодів вирізняють такі типи припливів, як напівдобові і добові, та їхні різновиди – правильні і неправильні. Припливи, що мають приблизно рівну протяжність періодів підйому та зниження рівня і відбуваються двічі за добу, називають правильними напівдобовими припливами, а припливи з нерівномірними періодами – неправильними напівдобовими. В деяких районах Світового океану спостерігаються добові припливи, які характеризуються тільки одним підвищенням рівня протягом доби.
Відомо, що сила притягання прямо пропорційна масі тіла, але обернено пропорційна квадрату відстані між взаємодіючими тілами. Отож припливоутворююча сила Місяця в 2,17 разів більша від припливоутворюючої сили Сонця і є визначальною.

Співвідношення між припливоутворюючими силами Місяця і Сонця визначаються положенням цих двох світил у певний момент щодо Землі – вони перебувають у одній площині, або у різних площинах. Отож виникають два крайні випадки (рис. 2.9):
1. Місяць і Сонце знаходяться в одній площині – в цьому випадку відбувається сумування обох припливоутворюючих сил і величина припливу стає найбільшою. Подібні положення світил простежуються при певних фазах Місяця – за молодого і повного Місяця, що називають сизигіями. За цих розміщень світил відбуваються максимальні припливи, які називають сизигійними припливами. Сизигійні припливи повинні повторюватися через рівні проміжки часу (тобто двічі впродовж місячного періоду), оскільки вони пов’язані із названими фазами Місяця. Проте найбільші припливи простежуються через 1-2 дні після молодого чи повного Місяця. Таке відставання найбільшого припливу називають віком припливу. У деяких районах берегової зони воно може досягати 4-6 діб.
2. Місяць і Сонце перебувають у двох взаємноперпендикулярних площинах. Таке положення світил відповідає квадратурам, тобто першій і третій четвертям Місяця. При квадратурі припливно-відпливні сили Місяця і Сонця діють неузгоджено. Повна вода місячного припливу збігається з малою водою сонячного припливу, і навпаки. Так місячна припливоутворююча сила взаємонейтралізується за рахунок сонячної, або ж навпаки. В ці періоди спостерігається найменша амплітуда припливів, і такі припливи називають квадратурними припливами. Теоретично квадратурний приплив утричі менший за своїм значенням від сизигійного.

Рис. 2.9. Схема взаємодії припливоутворюючих сил Місяця і Сонця (за Г. О. Саф’яновим)